Инженерные сооружения

Глава 4. Проникновение штурмовых групп в наземные транспортные средства Автобус и автомобильВ предыдущей главе мы уже рассматривали штурм автобуса, который был подан к воротам тюрьмы по требованию взбунтовавшихся заключенных. Подобный случай нередко встречается в

Наземные крейсеры серии Р

Наземные крейсеры серии Р Возникновение идеи о гигантских «наземных боевых кораблях» можно датировать по меньшей мере 1903 годом, когда Г. Дж. Уэллс написал о вероятности выиграть войну такими боевыми бронированными машинами в рассказе «Наземные броненосцы». К 1930-м годам

Наземные тренажеры

Наземные тренажеры Существует утверждение, что работа на тренажерах для плавания в некотором роде даже лучше, чем плавание в бассейне. Производитель обещает, что они сделают ваш гребок идеальным и позволят вам заниматься дома еще лучше, чем в бассейне, и т. д. То, что

Что называют сооружением?

1. Систему взаимосвязанных строительных частей и элементов (несущих и ограждающих).

Что называют инженерным сооружением?

3.Сооружения, выполняющие задачи по обеспечению потребностей промышленности и транспорта (мосты, дороги, трубопроводы, эстакады и т.д.).

Какие сооружения относят к архитектурным?

3.Сооружения с искусственной средой, характеризующейся соответствующими параметрами (температурой, влажностью, освещённостью и т.д.).

Как классифицируются здания по назначению?

4.Гражданские, промышленные и сельскохозяйственные.

К каким типам зданий (по назначению) относятся вокзалы?

3.Общественным.

К каким типам зданий следует отнести депо, гаражи, насосные станции?

4.Производственным.

При каком количестве этажей здания относят к многоэтажным?

2.4–9 этажей.

Какие здания относят к зданиям повышенной этажности?

3.С этажностью 10–20 этажей.

Что понимается под этажом в здании?

3.Часть здания с помещениями, расположенными в одном уровне.

Что называют помещением в здании?

2Часть объёма здания, ограниченная ограждающими конструкциями.

Какие этажи называют подземными (подвальными)?

2.С отметкой пола ниже спланированной поверхности земли более чем на половину высоты расположенного в нём помещения.

Какой этаж называют мансардным?

2.Этаж, расположенный в объёме чердачного пространства, при высоте помещения более 1,6 м.

Какие этажи учитываются при определении этажности здания?

2. Надземные этажи и мансарда.

Какие задачи определяют функциональные требования, предъявляемые к зданиям?

2.Обеспечение условий рациональной планировки, размеров помещений, удовлетворяющих нормальному функционированию технологических процессов.

На сколько степеней огнестойкости подразделяются здания и чем характеризуется огнестойкость?

3.На пять степеней, характеризующихся пределом огнестойкости и группой возгораемости материала.

На какие группы возгораемости делятся строительные материалы, из которых строят здания?

4.Сгораемые, трудносгораемые, несгораемые.

Чем измеряется предел огнестойкости материала?

3.Временем в часах от начала испытания на огнестойкость до обрушения конструкции, потери устойчивости, появление сквозных отверстий или прогрева конструкции со стороны, противопожарной огню до 140 ° С.

Назовите минимальную степень огнестойкости зданий в 5–9 этажей.

2.Не ниже второй.

Чем характеризуется степень долговечности здания?

2.Способностью здания обеспечивать потребительские качества в течение заданного срока эксплуатации.

Какие характеристики материалов конструктивных элементов зданий устанавливают по требованию долговечности?

3.Морозостойкость, прочность, био- и коррозионную стойкость.

К инженерным сооружениям относятся все строительные объекты, кроме зданий, например мост, водопровод, эстакада, галерея, трубопровод, этажерки, водонапорные башни и т. п. На промышленных предприятиях инженерные сооружения различаются в зависимости от характера производства. Они могут располагаться, как внутри, так и вне промышленных зданий, а также независимо от зданий, имея самостоятельное значение.

Инженерные сооружения следует отличать от технологического и инженерного оборудования, зданий, систем инженерного обеспечения, производственных сооружений. В отличие от инженерных сооружений в производственных сооружениях осуществляется технологический процесс по получению основного и промежуточного продукта производства, но возводятся они, как и инженерные сооружения, строительными методами.

Технологическое и инженерное оборудование возводят в большинстве случаев методами машиностроения, т. е. монтируют из элементов, изготавливаемых на предприятиях машиностроительных отраслей.

Основные виды инженерных сооружений и их функциональное назначение приведены на рис. 1.17.

Опоры и эстакады . Постаменты под горизонтальную и вертикальную аппаратуру предназначаются для разного рода аппаратов, в которых могут проходить различные химические и другие процессы. Наиболее часто встречаются в химической, нефтеперерабатывающей, каучуковой промышленности, на заводах железобетонных и пластмассовых изделий. Отдельно стоящие опоры и эстакады для трубопроводов применяют в тех случаях, когда производственные коммуникации прокладывают открытым способом.

Трубопроводы применяются диаметрами от нескольких сантиметров до 2-3 м для газопроводов. Трубопроводы средних и больших диаметров являются балками цилиндрического сечения и имеют большую несущую способность, что позволяет опирать их на отдельно стоящие опоры с шагами 6-12-18 м. Трубопроводы малых диаметров требуют более частых опор, поэтому для них необходимо применять эстакады с пролетными строениями, на которые опираются поперечные траверсы с шагами 3-4-6 м.

Трубопроводы могут располагаться в трех уровнях:

По железобетонным шпалам, уложенным на песчаной подушке по грунту;

На низких железобетонных опорах высотой 0,9-1,2 м;

На высоких железобетонных или стальных опорах и эстакадах высотой 5-6 м и более.

Одноярусные и двухъярусные отдельно стоящие опоры выполняют, как правило, сборными железобетонными. При ширине траверс до 1,8 м они делаются одностоечными Т-образными, а при ширине до 2,4 м одностоечными с отдельными траверсами.

При большей ширине траверс опоры делаются двухстоечными.

Многоярусные опоры, а в северных и труднодоступных районах – все опоры, могут выполняться стальными. Высота опор до верха нижней траверсы принимается 5,4; 6; 6,6; 7,2 и 7,8 м.

Типовые двухъярусные эстакады пролетом 18 м могут быть железобетонными с сегментными безраскосными фермами, со стальными решетчатыми фермами, опирающимися на железобетонные или стальные колонны. Температурные блоки могут иметь длину до 72-75 м.

Двухъярусные эстакады в сборном железобетоне тяжелы, сложны, имеют малую повторяемость элементов, поэтому такие эстакады выполняются в большинстве случаев стальными.

Трехъярусные эстакады, а также эстакады в труднодоступных районах и эстакады с пролетами больше 18 м делаются стальными.

Колонны железобетонные опорные делаются обычно прямоугольными, сечением 400´400 мм, защемленными в отдельные фундаменты, в виде отдельных свай-колонн, забитых в грунт, свай-колонн, объединенных в плоские или пространственные системы путем постановки стальных крестовых связей. Применяются также колонны, устанавливаемые на одно-свайные фундаменты из свай-оболочек или буронабивных свай. При небольших нагрузках и плотных грунтах колонны могут устанавливаться в скважины, засверленные в грунт с последующим бетонированием. Сваи-колонны - самый экономичный вид опор. Рекомендуются они во всех случаях, допустимых по грунтовым условиям.

Колонны стальных опор делаются жесткосоединенными с фундаментами. Допускается применение шарнирного опирания на фундаменты при условии обеспечения устойчивости опор в продольном направлении.

Опоры и эстакады проектируют с использованием следующих нормативно-технических документов: СНиП 2.09.03-85 «Сооружения промышленных предприятий»; ГОСТ 23235-78. «Эстакады одноярусные под технологические трубопроводы. Типы и основные габариты»; ГОСТ 23236-78. «Эстакады двухъярусные под технологические трубопроводы.

Типы и основные габариты»; ГОСТ 23237-78. «Опоры отдельно стоящие под технологические трубопроводы. Типы и основные параметры».

Разгрузочные эстакады предназначаются для разгрузки различных материалов из железнодорожных вагонов, транспортировки материалов (угля, торфа, древесины, опилок) и прокладки трубопроводов.

Эстакада представляет собой открытое горизонтальное или наклонное сооружение, состоящее из ряда опор и пролетного строения, предназначенное для прокладки железных, автомобильных и пешеходных дорог и коммуникаций. Эстакады для разгрузки различных материалов из железнодорожных вагонов можно выполнять их сборного железобетона и стальных конструкций. Эстакады, предназначенные для прокладки трубопроводов с легковоспламеняющимися горючими жидкостями и газами, должны иметь несгораемые несущие и ограждающие конструкции.

Открытые крановые эстакады предназначены для обслуживания складов, оборудованных мостовыми электрическими кранами грузоподъемностью 10-50 т и более. Стальные подкрановые балки применяют при тяжелом режиме работы кранов или при грузоподъемности 50 т и более.

Галереи. Галереи - наземное или надземное, горизонтальное или наклонное протяженное сооружение, предназначенное для инженерных или технологических коммуникаций (конвейеров, кабелей, трубопроводов), а также для прохода людей.

Наибольшее распространение имеют конвейерные и в меньшей степени – пешеходные галереи. Пропуск кабелей и трубопроводов обычно производится попутно в комбинированных галереях, совмещенных с конвейерными или пешеходными.

Ширина пешеходных галерей определяется их пропускной способностью в одном направлении из расчета 2 тыс. чел. в час на 1 м ширины, но не менее 1,5 м.

Высота галерей от уровня пола до низа выступающих конструкций покрытий - не менее 2 м (в наклонных галереях высота должна измеряться по нормали к полу).

Конвейерные (транспортные) галереи находят применение в горнодобывающей, коксохимической промышленности, промышленности строительных материалов и изделий, в котельных и других промышленных объектах. Основой конвейерной галереи является конвейерный (непрерывный) транспорт. Высота галерей 18, 24, 30 м. Уклон галерей от 1 до 20° в зависимости от технологических требований.

Каналы и тоннели. Каналы и тоннели – подземные, закрытые, горизонтальные или наклонные протяженные сооружения, предназначенные для прокладки коммуникаций (конвейеров, трубопроводов, кабелей) или для прохода людей.

Каналы устраивают непроходные, полупроходные и проходные с шириной прохода не менее 0,6 м. Высота непроходных каналов 0,3; 0,6 и 1,2 м, полупроходных – 1,2-1,8 м. В каналах высотой 1,2-1,8 м и более предусматриваются люки размерами 600-800 мм, с расстоянием между ними не более 60 м.

Плиты, перекрывающие проходящие внутри здания каналы с трубопроводами для горючих жидкостей и газов, должны быть несгораемыми. Открытые каналы, размещаемые в цехах, следует ограждать по всей длине перилами высотой не менее 600 мм с устройством в необходимых местах переходов.

Каналы имеют высоту до выступающих частей менее 2 м, вследствие чего проход в них людей не допускается. Для осмотра и ремонта коммуникаций необходима откопка и вскрытие каналов.

Тоннели имеют высоту 2 м и более, допускающую осмотр и ремонт коммуникаций в процессе эксплуатации. В них должны быть предусмотрены проходы, входы и люки, освещение, а в необходимых случаях – вентиляция, обеспечивающая безопасность работающих в тоннелях.

Тоннели и каналы должны проектироваться по СНиП 2.09.03-85. «Сооружения промышленных предприятий» и выполняться, как правило, железобетонными сборными из типовых конструкций.

Трассы тоннелей и каналов должны иметь наименьшую протяженность, наименьшее число поворотов, а также пересечений с дорогами и другими коммуникациями и исполнятся в соответствии с требованиями
СНиП II-89-80. «Генеральные планы промышленных предприятий». Тоннели и каналы, в которых располагаются кабели, следует проектировать с учетом «Правил устройства электроустановок» (ПУЭ) Минэнерго России.

Бункера и силосы. Бункера и силосы - емкости для сыпучих материалов. Форма бункера зависит от его назначения, компоновки сооружения, требуемого запаса материала, физических свойств сыпучего материала, типа несущих конструкций и др. Рекомендуемые формы бункеров: пирамидально-призматические, конусно-цилиндрические, лотковые, параболические.

Бункера выполняются открытого и закрытого типа. Открытые бункера дешевле закрытых, но их применяют только для материалов, не поддающихся воздействию атмосферных осадков и не выделяющих пыль, вредную для здоровья людей и окружающей среды.

Рис. 1.17. Виды

инженерных сооружений

В закрытых бункерах с коническим покрытием отсутствуют пустые зоны при заполнении. В бункерах же с плоскими покрытиями всегда имеются пустые зоны, особенно при боковом расположении загрузочного отверстия. Пустые зоны не только уменьшают объем бункера, но и представляют опасность при скоплении в них взрывоопасных газов и пыли.

Параметры бункера (форма, размеры и объем) должны устанавливаться совместно с объемно-планировочными решениями зданий и сооружений, при этом должны приниматься унифицированные сетки колонн и высота этажей бункерного пролета. Сетка колонн бункеров принимается 6´6, 6´9, 6´12 м.

По типу несущих конструкций различают железобетонные, стальные и комбинированные бункера. Как правило, бункера проектируют железобетонными. Допускается проектировать из стали воронки, сужающиеся части бункеров, параболические бункера, а также бункера, которые по технологическим условиям подвергаются механическим, химическим и температурным воздействиям сыпучего материала и не могут быть выполнены из железобетона.

При эксплуатации бункеров в агрессивной среде их наружные поверхности защищают от коррозии в соответствии с требованиями
СНиП 2.03.11-85. Для защиты стенок и днища бункера от ударов при загрузке крупно- и среднекусковым материалом над ним устраивают защитные стальные решетки. Внутренние поверхности бункеров, подвергающиеся износу от воздействия удара и истирания, защищают футеровкой из различных материалов. При высокой температуре или агрессивности сыпучего материала предусматривают специальную износостойкую защиту.

При расчете силосов учитывается трение сыпучего материала о поверхности стен, уменьшающее вертикальное давление верхних слоев на нижние, что приводит к уменьшению горизонтального давления. Отдельные силосы объединяют в силосные корпуса, которые используют как склады готовой продукции и как промежуточные емкости для сырья и полуфабрикатов. Для обеспыливания воздуха, выходящего из силосов при их загрузке, на надсилосном покрытии обычно устанавливают фильтры.

Силосы непригодны для хранения материалов, способных слеживаться, самовозгораться или имеющих структуру, разрушающуюся при значительном давлении. Размеры силосов, их формы, число в корпусе, а также расположение в плане назначают в соответствии с требованиями технологического процесса, условиями загрузки и разгрузки, технико-экономическими соображениями, а также существующими для силосных складов унифицированными строительными параметрами. В России применяют силосы преимущественно круглого и квадратного сечения. Предпочтение отдают круглым силосам, стены которых работают в основном на центральное растяжение. Когда требуется большое число мелких силосов для хранения различных материалов или одного и того же материла разных сортов, то применяют силосы квадратного сечения, которые рациональны при размерах сторон не более 3-4 м. За рубежом встречаются корпуса из шестиугольных, восьмиугольных и другого сечения силосов.

Силосы могут быть отдельно стоящими или сблокированными в силосные корпуса и иметь однорядное или многорядное расположение. Распространенным расположением круглых силосов является расположение в один или в два ряда; при этом достигается наиболее простая механизация подачи и отгрузки хранимого материала.

При больших объемах, а также в целях лучшего использования территории участка применяется многорядное расположение силосов. При этом между силосами образуются полости – так называемые «звездочки» - которые могут быть использованы как добавочные емкости для хранения несвязного материала или для устройства в них лестниц, установки технологического оборудования и пропуска различных трубопроводов. В настоящее время применяют следующие типы силосов, отличающиеся главным образом конструкциями днища:

С плоским днищем и набетонкой;

С плоским днищем, стальной полуворонкой и набетонкой;

Со стальной воронкой;

С железобетонной воронкой.

В цементной промышленности применяют двухъярусные силосы. В целях единообразия объемно-планировочных и конструктивных решений силосных складов Госстроем России утверждены унифицированные строительные параметры, в соответствии с которыми рекомендуются следующие формы и размеры силосов: круглые – диаметром 3, 6 и 12 м; квадратные – с сеткой 3´3м. Допускается проектирование железобетонных силосов диаметром 18, 24 и более метров (кратным 6). Сетка разбивочных осей, проходящих через центры силосов в корпусах, должна быть кратной 3 м. Высота стен силосов от плиты днища до низа плиты надсилосного перекрытия принимается равной10,8; 15,6; 18; 20,4; 26,4 и 30 м. Допускаются и другие высоты стен, отличающиеся на величину, кратную 0,6 м. Высота подсилосного этажа (от уровня пола до низа плиты днища или железобетонного опорного кольца воронки) принимается равной 3,6; 4,8; 6; 10,8; 14,4 м.

Колонны подсилосного этажа при диаметре силосов до 6 м и устройстве воронок на весь его диаметр устанавливают по периметру стен силосов. При диаметре силоса больше 6 м, если устраивается плоское днище, колонны устанавливают также и внутри контура силоса. Расстояние между колоннами назначают с учетом габаритов приближения транспортных средств. Колонны квадратных силосов устанавливают в углах пересечения стен. Ширину лестничных маршей, когда имеется лифт для подъема людей и оборудования наверх силосных корпусов, рекомендуется принимать в чистоте не менее 0,8 м, с наклоном не более 45 о.

В соответствии с унифицированными строительными параметрами
разработаны типовые «Конструкции железобетонных силосов диметром
6 и 12 м для хранения сыпучих материалов».

Металлические резервуары и газгольдеры . Для хранения и технологической переработки нефти и нефтепродуктов, воды, химических продуктов, минеральных удобрений, сжиженных газов, пульпы руды, угля и других жидких и полужидких продуктов применяются металлические резервуары. Резервуары могут быть заглубленными, круглыми и прямоугольными.

Резервуары в виде цистерн цилиндрических или каплевидных баков применяют на промышленных предприятиях для закрытого хранения легковоспламеняющихся жидкостей: нефти, керосина, бензина, масла, спирта и
т. д. Резервуары и цистерны могут быть подземными, полуподземными и надземными.

Расположение резервуаров для горючего на генеральном плане должно быть увязано с рельсовыми и автомобильными дорогами, водными и береговыми устройствами. Вертикальные цилиндрические резервуары сооружаются трех типов: со стационарной крышей, стационарной крышей и понтоном и с плавающей крышей. Такие резервуары имеют объем до 50 тыс. м 3 , диаметр 4,7-60,7 м, высоту 3-18 м.

Разработаны проекты вертикальных резервуаров объемом 100, 120 и 150 тыс. м 3 . Вертикальные резервуары со стационарной крышей предназначаются для хранения слабо испаряющихся продуктов и состоят из цилиндрической стенки, днища и покрытия различных типов (конического, сферического, «безмоментного» и др.). «Безмоментное» покрытие представляет собой оболочку отрицательной гауссовой кривизны.

Аналогичные резервуары со стационарной крышей и понтоном отличаются от описанного резервуара наличием плавающего на продукте внутри резервуара понтона специальной конструкции, обеспечивающей сокращение испарений при хранении легкоиспаряющихся продуктов. Понтон передвигается по двум вертикальным трубчатым направляющим, при опорожнении резервуара он устанавливается на днище на стойках.

Пространство между стенкой и контуром понтона герметизируется уплотняющим затвором различных типов. Вертикальные резервуары предназначаются для хранения нефтепродуктов и широко применяются на нефтеперерабатывающих заводах, нефтеперекачивающих станциях нефтепроводов.

Вертикальные резервуары с плавающей крышей предназначены, как и резервуары с понтоном, для хранения легкоиспаряющихся продуктов. В резервуарах такого типа функции понтона и стационарной крыши совмещены в одной конструкции, которая, в отличие от понтона, рассчитывается на нагрузки от атмосферных воздействий. В связи с этим в плавающей крыше имеется «водоспуск» - трубчатая конструкция, обеспечивающая отвод воды с поверхности крыши за пределы резервуара.

Все вертикальные резервуары изготавливаются на специализированных заводах резервуарных металлоконструкций с применением метода рулонирования стенок, днищ, центральных частей плавающих крыш, понтонов и «безмоментных» стационарных крыш.

Элементы крыш других типов, а также остальные нерулонируемые конструкции (корона понтонов и плавающих крыш, кольца жесткости и др.) изготавливают индустриальными методами в виде законченных крупных элементов. Сборке резервуаров предшествуют разворачивание рулонов и установка их в проектное положение. Резервуары с плавающими крышами предназначаются для хранения нефти. Они эффективны и применяются в южных районах и районах с умеренным климатом. Их металлоемкость в среднем на 20 % ниже металлоемкости резервуаров со стационарной крышей и понтоном.

Вертикальные изотермические резервуары, двустенные и одностенные, предназначаются для хранения сжиженных газов под избыточным давлением, близким к атмосферному и при низкой отрицательной температуре
(-34 о С для аммиака, -46 о С для пропана, -106 о С для этилена, -160 о С для сжиженного природного газа, -196 о С для кислорода).

В двухстенных изотермических резервуарах наружный корпус выполняется из обычной углеродистой или низкоуглеродистой стали и рассчитывается на атмосферные нагрузки и нагрузки от теплоизоляции в межстенном пространстве. Внутренний корпус, а также корпуса одностенных изотермических резервуаров выполняются из хладостойких марок стали и рассчитываются на нагрузки от гидростатического давления за счет сжиженного продукта, избыточного давления в паровоздушном пространстве, давления от теплоизоляции и на вакуум. Изотермические резервуары изготавливают на заводах резервуарных металлоконструкций с применением метода рулонирования стенки, а также путем сборки из отдельных листов.

Шаровые (сферические) резервуары и газгольдеры объемом 6 и 2 тыс. м 3 предназначены для хранения жидких и газообразных продуктов при высоком внутреннем избыточном давлении от 0,25 до 1,8 МПа.

Расчет шаровых резервуаров и газгольдеров выполняется на гидростатическое давление жидкости, избыточное давление в газовом пространстве, атмосферные и другие нагрузки с учетом требований Госгортехнадзора России. Оболочка такого резервуара (газгольдера) выполняется из отдельных лепестков, изготавливаемых методом холодной вальцовки. Сборка оболочки на монтаже производится с применением специального манипулятора либо другим способом. Монтажная сварка - автоматическая.

Резервуар (газгольдер) устанавливается на трубчатых стойках (опорах), имеющих между собой связи.

Шаровые резервуары (газгольдеры) оснащаются наружными шахтными лестницами, внутренними вращающимися смотровыми лестницами, а также площадками для обслуживания оборудования. Несколько таких резервуаров (газгольдеров) объединяют в парки и соединяют переходными площадками.

Газгольдеры переменного объема (постоянного давления) подразделяют на газгольдеры с водяным бассейном (мокрые газгольдеры) и газгольдеры цилиндрические поршневые (сухие газгольдеры).

Мокрые газгольдеры состоят из вертикального цилиндрического резервуара, наполненного водой, и одного или двух подвижных звеньев - телескопа и колокола. В газгольдере большого объема может быть несколько подобных звеньев.

В газгольдерах небольшого объема телескопа нет. Изменение объема достигается выдвижением подвижных звеньев при наполнении газом и опусканием их обратно по мере его расходования. Давление в газгольдере
(~5 кПа) поддерживается специальными грузами и массой подвижных звеньев. Герметичность смежных звеньев обеспечивается водяными затворами.

В сухих газгольдерах объем изменяется посредством перемещения поршня (шайбы) внутри газгольдера.

Резервуары подземного расположения, траншейного и казематного типа объемом до 10 тыс. м 3 предназначаются для долговременного хранения светлых нефтепродуктов и жидкого сырья для пищевых продуктов.

Градирни, водонапорные башни . Градирни, брызгательные бассейны и охлаждающие пруды – сооружения предназначенные для охлаждения воды. В башенных капельных градирнях поступающая на ороситель вода высокой температуры, падая, проходит систему решетника, дробится на капли и охлаждается. Охлажденная вода скапливается в резервуаре, откуда поступает на производство.

Основной конструктивный элемент башенных градирен – вытяжная башня. Башни градирен изготавливают из стали и монолитного железобетона. Башни из сборного железобетона не получили широкого распространения из-за возможного разрушения в стыках. Ранее построенные градирни малой производительности имеют вытяжные башни из дерева.

Для градирен малой и средней производительности преимущественное распространение получили башни в виде пространственного стального каркаса с обшивкой внутренней стороны деревянными щитами или асбестоцементными волнистыми листами. Все эти градирни пирамидальной формы, причем нижний ярус башни имеет вертикальное расположение. В конструктивном отношении вытяжная башня каркасно-обшивного типа представляет собой решетчатое многогранное сооружение.

Пространственная жесткость каркаса обеспечивается горизонтальными решетчатыми кольцами, расположенными по всем ярусам, угловыми стойками-фермами и диагональными связями (раскосами), расположенными по внутренним граням каркаса. Конструктивное решение каркаса подчинено возможности монтажа башни укрупненными блоками, равными по высоте одному ярусу, а по ширине - одной грани башни. Общие габариты вытяжной башни определяют на основе производительности градирни. Так, вытяжная башня градирни площадью орошения 1600 м 2 имеет высоту 54 м, радиус вписанной окружности внизу 23 м, а вверху – 15,2 м. В плане башня представляет правильный двенадцатигранник, а по высоте разбита на пять ярусов.

Водосборный бассейн башенных градирен обычно выполняется из монолитного железобетона. Внутренняя поверхность его защищается гидроизоляцией (слоем холодной асфальтовой мастики и др.). В «сухих» градирнях водосборный бассейн отсутствует. Несущие конструкции оросителя выполняют из сборных железобетонных колонн сечением 300´300 мм с подколонниками, ригелей сечением 300´400 или 300´600 мм, пролетом до 4,8 м и балок, несущих ороситель сечением 200´400 мм.

В оросительных устройствах широко применяют два типа пленочного оросителя (на одном и том же железобетонном каркасе): одноярусный блочный ороситель из деревянных антисептированных деталей и двухъярусный ороситель из плоских асбестоцементных прессованных листов (размером 1,6´1,2´0,06 м). Монтаж металлоконструкций производится обычным методом.

Железобетонные башенные градирни обычно имеют такую форму однополостного гиперболоида, которая наиболее рациональна с аэродинамической точки зрения.

В зависимости от конструкции оросительного устройства и способа, которым достигается увеличение поверхности соприкосновения воды с воздухом, градирни могут быть пленочного, капельного брызгательного и смешанного капельно-брызгательного типов. Конструктивно капельный ороситель выполняется из перекрестных реек специальной формы; пленочный - из асбестоцементных листов, расположенных вертикально на небольшом расстоянии друг от друга.

Направление движения воздуха по отношению к охлаждаемой воде в оросителях градирен может быть: противоточным (встречным); поперечно-точным; смешанным (поперечно-противоточным).

Особым видом градирен являются радиаторные охладители, называемые иногда «сухими» градирнями. Охлаждаемая в них вода отдает тепло проходящему через охладитель воздуху путем теплоотдачи через стенки радиаторов. Преимущество этих градирен в полной защите окружающей среды от выделяемого всеми остальными градирнями пара.

Вентиляторные градирни имеют в плане различные объемы и формы: круглые, квадратные, прямоугольные, и многоугольные. Из них наиболее пластичным объемом обладают одновентиляторные градирни, круглые и многоугольные в плане.

Вентиляторные градирни целесообразно применять в следующих случаях:

При необходимости уменьшения площади для размещения водоохладительных сооружений или размещения их на участке с неблагоприятными условиями для движения воздуха (наличие высоких зданий вокруг градирни, значительное число безветренных дней в теплое время года и др.);

При охлаждении циркуляционной воды в условиях жаркого климата.

Пруды-охладители относятся, как правило, к внеплощадочным сооружениям, остальные типы водоохладителей размещают непосредственно на промышленных площадках.

Водонапорные башни – это сооружения, предназначенные для повышения напора воды в водопроводных сетях при отсутствии насосных станций и в аварийных случаях, а также для регулирования водопотребления. Используются в системах хозяйственно-питьевого, производственного и противопожарного водоснабжения промышленных предприятий, сельскохозяйственных комплексов и населенных мест.

Основные элементы водонапорной башни – резервуар (или бак) и опора. В зависимости от емкости бака и высоты опоры (до низа бака) определяют габаритные схемы водонапорных башен. От формы бака и опоры и их пропорционального соотношения друг с другом зависит архитектурный облик сооружения.

Для массового строительства, как правило, применяют башни без шатров, со стальными баками и опорами из железобетона, кирпича или металла.

Емкость бака 15, 25, 50 м 3 при высоте опоры (от уровня земли до низа бака), кратной 3м, и 100, 150, 200, 300, 500 и 800 м 3 при высоте опоры, кратной 6 м. При необходимости возможно применение башен с большим объемом бака.

Баки могут быть сферической, конической, каплеобразной, чашеобразной и других форм; стволы - из оболочек цилиндрической, конусной формы и гиперболических очертаний, а также из решетчатых конструкций. В качестве основных конструкционных материалов может быть использован монолитный железобетон и металл. Иногда, исходя из архитектурных соображений, башня проектируется с шатром. Уникальные башни из монолитного железобетона возводят с применением скользящей опалубки. Бак может монтироваться на земле с последующим подъемом его на проектную отметку.

Дымоотводящие трубы . Дымоотводящие трубы предназначены для отвода дымовых газов, образующихся в промышленных теплоэнергетических установках.

Ствол кирпичной дымовой трубы состоит из отдельных поясов по высоте. Переход от одного пояса к другому осуществляется путем уменьшения толщины кладки с образованием уступа с внутренней стороны ствола. Толщина стенок ствола верхнего пояса не менее 1,5 кирпича. Для восприятия внутренних напряжений с наружной стороны ствола устанавливают стяжные кольца из полосовой стали.

Монолитные железобетонные дымовые трубы проектируются в настоящее время высотой до 420 м, с футеровкой из легкого полимерцементного бетона. Газоотводящие стволы выполняют из стали, керамики, пластмасс и других материалов.

В настоящее время наметилась тенденция к применению многоствольных труб. В таких трубах каждый промышленный агрегат подключается к отдельному газоотводящему стволу, что позволяет выполнять ремонт труб без остановки всех агрегатов.

1.10. Специальные вопросы проектирования
химических предприятий

Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Здания химических производств большого объема (более 3000 м 3) при круглосуточной работе, а также здания и помещения с приточной вентиляцией при двух- и трехсменной работе оборудуют воздушным отоплением, совмещенным с приточной вентиляцией, применяя отопительно-циркуляционные агрегаты. При режиме работы в одну смену предусматривают смешанное отопление: в рабочее время - воздушное, совмещенное с приточной вентиляцией, а в нерабочее время – дежурное, в виде отопительно-рециркуляционных агрегатов или местных нагревательных приборов.

Воздушное отопление, совмещенное с приточной вентиляцией, применяют в тех помещениях, где могут выделяться пары или газы, которые в смеси с воздухом могут самовозгораться под действием высокой температуры. Кроме того, воздушное отопление, совмещенное с приточной вентиляцией, можно применять в тех помещениях (независимо от объема), где может выделяться пыль, которая воспламеняется при соприкосновении с водой или c водяными парами, или выделяются взрывоопасные и вредные пары и пыли (фосфор, бертолетова соль, алюминиевая пудра, карбид кальция и т. п.).

Применять полную или частичную рециркуляцию для воздушного отопления не допускается, если в воздухе содержатся болезнетворные микроорганизмы, сильнодействующие ядовитые вещества, резко выраженные неприятные запахи; помещения, в воздухе которых может внезапно возрасти концентрация вредных веществ (производства, работающие с легко испаряющимися жидкостями, сжиженными газами и т. п.).

Во всех помещениях, независимо от их назначения, предус­матривают механическую, естественную или смешанную вентиляцию.

По направлению воздушных потоков различают приточную (нагнетательную) вентиляцию и вытяжную - отсасывающую. Приточно-вытяжные механические системы проектируют только там, где невозможно устроить естественную или смешанную вентиляцию.

Кондиционирование воздуха предусматривают в тех случаях, когда оно требуется для соблюдения технологического режима (например, в производстве химических волокон) для быстрого удаления из помещения опасных веществ, проникших из аппаратуры при производственных неполадках и авариях, устраивают специальные системы аварийной вытяжной вентиляции с учетом вида производства, свойств и количества выделяющихся вредностей.

Вентиляцию проектируют таким образом, чтобы обеспечить движение воздуха из чистых помещений в более загрязненные или подсос воздуха снаружи. Если предусматривают приток воздуха снаружи, необходимо обеспечить постоянство его температуры внутри помещения подогревом приточного воздуха или установкой дополнительных обогревательных приборов. При проектировании заранее учитывают места возможных выделений вредных паров и газов для устройства местных отсосов.

При общеобменной вентиляции, если в помещении выделяются газы и другие вредности, вытяжку из верхней зоны в размере не менее однократного объема помещения за 1 ч. предусматривают во всех цехах и во всех случаях независимо от объема воздуха, удаляемого из нижней зоны. Вытяжка из верхней зоны, как правило, должна быть естественной (через дефлекторы, шахты и – в отдельных случаях – через незадуваемые фонари). Воздух из нижней зоны удаляется механическим путем.

В помещениях с высокой токсичностью выделяющихся газов и паров устраивают вытяжную вентиляцию с механическим побуждением. Полную аэрацию предусматривают только в цехах с избытком тепла, достаточным для подогрева поступающего наружного воздуха (например, в печных отделениях химических заводов и т. п.). В тех цехах, где одновременно с выделением тепла выделяются газы и пыль, полная аэрация возможна лишь при условии, что подаваемый наружный воздух не мешает естественному выходу загрязненного воздуха из помещения через верхнюю зону. В тех случаях, когда это условие не соблюдается, предусматривают смешанные приточно-вытяжные системы вентиляции: на летний период - полную аэрацию, на зимний – механическую приточную вентиляцию и естественную вытяжную.

При большом выделении в помещении водяных паров в зимнее время подача не подогретого воздуха не допускается. Свежий приточный воздух подают в рабочую зону механическими вентиляторами через распределительные насадки. Нельзя подавать свежий воздух непосредственно в места наибольшего выделения газов и пыли, так как последние могут распространиться по всему помещению.

Сосредоточенную подачу приточного воздуха в рабочую зону обычно устраивают в цехах отвечающих следующим требованиям: технологическое оборудование расположено правильными рядами со свободными проходами между ними; у оборудования имеются местные отсосы, и пыль в помещениях не выделяется; при небольшом количестве обслуживающего персонала отсутствуют зафиксированные рабочие места и при закрытом технологическом процессе.

Аварийную вытяжную вентиляцию предусматривают в тех случаях, когда в помещения за короткое время может проникнуть много опасных продуктов. Воздух, удаляемый аварийным вентиляционными установками, должен выбрасываться выше покрытия здания, но не ближе 20 м от дымовых труб. Для аварийной вентиляции используют осевые вентиляторы, устанавливаемые в нишах. В настоящее время широко применяют автоматическое включение аварийной вентиляции от газоанализаторов, настроенных на предельно допустимые по санитарным или противопожарным нормам концентрации газов или паров, с одновременной подачей звукового сигнала.

Кондиционирование воздуха предусматривают в безоконных, герметично закрытых помещениях. Наружный забор воздуха для приточной вентиляции делается в местах наиболее удаленных и защищенных от мест выброса вредных газов, паров и пыли. Минимальное расстояние между забором воздуха и ближайшим очагом загрязнения его (выхлопные трубы, вытяжные шахты вентиляции, дымовые трубы, канализационные колодцы и т. п.) принимается не менее 6 м по вертикали и 10-12 м по горизонтали.

Воздухозаборные отверстия нужно располагать ниже отверстия для удаления загрязненного воздуха: расстояние от земли до воздухоприемного отверстия принимают не менее 2 м. Ориентируют воздухозаборные отверстия с учетом направления ветра и располагают их с наветренной стороны.

Предприятия химической промышленности являются источниками загрязнения атмосферного воздуха вредными газами и пылью. Такие выбросы подрывают здоровье работающих и живущих по соседству с химическими предприятиями. Основными мероприятиями по борьбе с загрязнением атмосферного воздуха с промышленными выбросами являются: организация технологического процесса, исключающая выброс в атмосферу отходящих газов; герметизация технологического оборудования; отказ от применения складов и резервуаров открытого типа; правильный выбор места для строительства завода и расположение вредных цехов на генеральном плане с подветренной стороны; устройство очистки выбрасываемого воздуха.

Очистка воздуха и газов от взвешенных частиц (пыли или тумана) осуществляется с помощью специальных аппаратов пыле- или туманоуловителей, подразделяемых на четыре группы:

1. Механические пылеуловители (пылеосадительные камеры, инерционные и жалюзийные пыле- и брызгоуловители, циклоны, мультициклоны). Аппараты этой группы применяют для грубой очистки.

2. Мокрые газоочистители, в которых взвешенные частицы отделяются от газа путем промывки его жидкостью.

3. Фильтры (пористые перегородки или слой материала), задерживающие взвешенные в газах частицы, применяются для тонкой очистки газов от твердых, а некоторые - от жидких частиц.

4. Электрофильтры, отделяющие твердые и жидкие взвешенные частицы от газов с помощью электрических сил.

Вредные примеси в виде газов и паров извлекают обычно поглощением жидкими реагентами (абсорбцией) и твердыми веществами (адсорбцией). Некоторые газообразные продукты можно обезвредить путем сжигания. В отдельных случаях применяют комбинацию нескольких способов.

Водоснабжение. Заводы химической промышленности потребляют очень большое количество воды. В химической промышленности применяют привозную воду из близлежащих водоемов, а также оборотную воду, т. е. возвращенную после очистки в производственный цикл.

Как известно, природные воды содержат различные примеси: газы, растворенные соли, коллоидные частицы. Количество и состав примесей в воде зависит главным образом от ее происхождения (атмосферная, поверхностная и подземная). К воде, применяемой для производственных нужд, предъявляют определенные требования по жесткости, содержанию взвешенных примесей и т. д.

Для некоторых производств требуется очищенная вода (частично умягченная, обессоленная, а также вода с ограниченным содержанием кислорода). Для получения требуемых качеств воды предусматривается соответствующая ее обработка и очистка. К основным операциям подготовки воды относят очистку от взвешенных примесей, отстаивание, фильтрование, умягчение и т. д.

На предприятиях химии обычно сооружают несколько оборотных циклов воды, применяются различные типы градирен с естественным протоком воздуха или с принудительной его подачей. Прокладывать основные водоводы оборотного водоснабжения нужно по коммуникационному коридору с разветвлением по отдельным объектам. Систему оборотного водоснабжения следует проектировать комплексно и привязывать к отдельным видам технологических процессов. Прокладка труб систем оборотного водоснабжения может быть открытой по высоким опорам и эстакадам вместе с другими видами трубопроводов или по низким опорам, или шпалам. В отдельных случаях разрешается прокладывать эти трубы под землей.

Канализация. По степени загрязнения сточные воды разделяют на несколько видов. Химически не загрязненные воды, многократно используемые, сбрасываемые в естественные водоемы вместе с ливневыми водами, но при постоянном контроле. Загрязненные воды содержат различные по химическому составу вредные примеси. Такие воды опасны для естественных водоемов.

Бытовые или хозяйственно-фекальные воды поступают в общегородскую сеть канализации. В дальнейшем эти воды очищаются на полях орошения, полях фильтрации или на станциях биологической очистки.

Промышленные загрязненные сточные воды можно использовать после удаления из них ядовитых веществ.

Канализационные системы для удаления сточных вод состоят из открытых и закрытых приемных устройств (лотков, трапов-ловушек), отстойников очистных сооружений, канализационных сетей со смотровыми колодцами, станции перекачки.

Производственные сточные воды перед спуском в магистральную сеть производственной канализации должны подвергаться первичной очистке на локальных установках или на установках для групп производств. Там после нейтрализации кислот и щелочей, извлечения пожаро- и взрывоопасных веществ, масел, смол и других токсичных веществ сточные воды обезвреживаются и сбрасываются в биологические очистные сооружения и водоемы. Запрещается объединять различные потоки сточных вод, способных при смешивании выделять токсичные и взрывоопасные смеси, или выпадающие осадки. Не допускается объединять спуск жидкостей из аппаратов, работающих под повышенным давлением, он производится через промежуточные емкости, в которых происходит выравнивание давления и только после этого через гидравлический затвор жидкость стекает в канализацию.

Газы и пары отводятся отдельно из каждого изолированного участка канализационного устройства, а также из отстойников, ловушек и очистных сооружений. Для вентиляции наружной сети канализации загрязненных стоков в местах выпуска сточных вод и на поворотах трассы устанавливают вентиляционные трубы.

Противопожарное водоснабжение является одним из видовогнегасительных средств противопожарной техники, применяемой в химических производствах. Противопожарные водопроводы устраивают высокого и низкого давления. Для обеспечения бесперебойной подачи воды сети пожарного водоснабжения делают кольцевыми; для отдельно стоящих зданий допускаются тупиковые линии длиной не более 200 м. Гидранты устанавливают вдоль дорог и проездов на расстоянии не больше 100 м друг от друга, не ближе 6 м от стен зданий и не дальше 2 м от дороги. Расстояние от гидрантов до очага пожара не должно превышать 100 м для водопроводов высокого давления и 150 м для водопроводов низкого давления.

В химических производствах применяют спринклерные и дрейчерные установки, предназначенные для автоматического тушения пожаров водой в начале их возникновения с одновременной подачей сигналов тревоги.

Условия противопожарной безопасности и взрывоопасности зданий. В цехах предприятий химической промышленности при наличии газо- или паровоздушных смесей сероуглерода, ацетилена, этилового эфира и других веществ, способных воспламеняться от искр, полы следует делать из не искрящих при ударе материалов (асфальт с известняковым наполнителем, керамические неглазурованные плитки, трудно сгораемые пластики и т. п.).

В цехах, где применяют углеводороды (бутан, бутилен, пропан, пропилен, дивинил и др.), полы выполняют из материалов, которые не искрят при ударе и не растворяются под действием этих веществ. Серьезную опасность представляет задымление в зданиях, не имеющих фонарей и оконных проемов. Для удаления дыма из таких зданий необходимо предусматривать дымовые люки.

В зданиях без фонарей, предназначенных для производств с повышенной пожароопасностью, устраиваются вытяжные шахты для удаления дыма с дистанционным управлением их открывания и поперечным сечением не менее 0,2 % площади поперечного сечения производственных помещений. В некоторых помещениях площадь поперечного сечения люков может достигать 1,2 % площади пола помещений или 12 м 2 на 1000 м 2 пола. В каждом изолированном помещении со сгораемыми материалами независимо от площади пола следует устраивать дымовой люк.

В последнее время получили распространение дымовые шахты, разработанные Госхимпроектом и Промстройпроектом. В нормальных условиях она служит для вентилирования чердачных помещений. Низ шахты плотно перекрывается полотнищами трудно сгораемой или несгораемой конструкции. В случае возникновения пожара эти полотнища должны открываться и обеспечивать удаление дыма. Одновременно с открыванием полотнищ должны закрываться другие проемы, служащие для вентиляции чердака. Открывание полотнищ производится автоматически.

Существуют различные конструкции вентиляционных дымовых шахт, которые можно применять как в бесчердачных, так и в чердачных покрытиях. Вытяжные шахты могут иметь жалюзи или дефлектор. Открываться клапаны могут вручную, дистанционно и автоматически.

В складских зданиях, подвальных помещениях в качестве дымовых люков можно использовать специальные проемы из расчета один проем на
1000 м 2 , в каждом отсеке ширина проема должна быть не менее 1,5-2 м 2 . Для обеспечения доступа к очагу пожара рекомендуется устраивать легко- разбираемые перегородки или закладные части во внутренних стенах, со специальными приспособлениями для удаления их из стен.

В химической промышленности существуют производства с весьма взрывоопасными процессами, связанными с обработкой легковоспламеняющихся жидкостей и газов: некоторые цехи заводов искусственного волокна, синтетического каучука, водородные станции, некоторые цехи производства пластмасс, гербицидов, переработки нефти и другие.

Сохранить несущие и ограждающие конструкции зданий при взрыве можно, если снизить давление внутри здания до безопасной величины за время, которое должно быть меньше времени, когда наступит разрушение конструкций и ограждений. Для «сброса» давления внутри здания и продуктов взрыва часто используют оконные и дверные проемы. Площадь их должна быть вполне достаточной, а разрушающее давление и время разрушения переплетов и полотен должно быть меньше разрушающего давления и времени разрушения ограждений и несущих конструкций. Если эти условия не выполнены, то в покрытиях или в стенах устраивают дополнительные проемы, перекрываемые противовзрывными клапанами, – легко сбрасываемыми или разрушающимися панелями.

Для взрывоопасных зданий строительными нормами и правилами рекомендуется применять только одинарное остекление, оконные переплеты должны открываться только наружу. Толщина стекол не должна превышать 2 мм. Стеновые панели и оконные каркасы крепят таким образом, чтобы они легко выталкивались при незначительных давлениях. Для изготовления стеновых панелей используют легкие теплоизоляционные несгораемые материалы.

Здание - это искусственное наземное строение или внутреннее пространство, предназначенное и приспособленное для человеческой деятельности. Сооружение - искусственное строение, предназначенное сугубо для технических целей (пос­ты, дымовые трубы, башни, очистные сооружения и т. д.).

Любое здание представляет собой объем, ограниченный в пространстве прямолинейными или криволинейными поверхно­стями и разделенный внутри на отдельные ячейки - помещения. Теоретически любое здание можно представить как совокупность трех групп элементов: объемно-планировочных (т. е. отдельных помещений в трех измерениях); конструктивных, представля­ющих собой материальную основу здания (строительные или архитектурные конструкции); строительных изделий и деталей (составная часть строительных конструкций). Изображенные в плане объемно-планировочные элементы называют архитектур­но-планировочными элементами (в двух измерениях).

Помещением называют часть объема здания, ограниченную полом, потолком и окружающими стенами или перегородками. Каждое помещение предназначается конкретно для тех или иных целей и в соответствии с этим имеет свою форму и разме­ры в плане, высоту, освещение (естественное, искусственное или комбинированное), связь со внешней средой, отделку по­верхностей и т. д.

Различают помещения основные, вспомогательные и техни­ческие (для размещения оборудования и инженерных комму­никаций). Разновидностями помещений являются тамбур, ко­ридор, световой карман, лифтовый холл.

Тамбур - проходное пространство при входе в здание для защиты помещения от холодного наружного воздуха. Различа­ют одинарные и двойные тамбуры.

Коридор - протяженное в плане помещение, объединяющее группу помещений и служащее для эвакуации людей из здания.

Световой карман - примыкающее непосредственно к кори­дору помещение с естественным освещением.

Лифтовый холл - помещение перед входами в кабины лифтов, как правило изолированное от остальных помещений этажа.

Высота помещения - расстояние по вертикали от уровня чистого пола данного помещения до плоскости потолка или до низа выступающих конструкций из плоскости потолка (если поверхность потолка имеет выступающие ребра или объемные элементы).

Группа помещений различного назначения, размещенная в одной плоскости, образует этаж. Этаж состоит из набора поме­щений, полы которых расположены приблизительно в одном уровне. По расположению этажи подразделяются на надземные и подземные. Если уровень чистого пола расположен выше уровня отмостки, тротуара или спланированной земной поверх­ности, этаж считается Надземным. Соответственно, здание мо­жет состоять только из одного этажа (одноэтажное здание) или иметь несколько этажей, размещенных по вертикали (много­этажное здание). Этажность здания определяется по количеству надземных этажей. При необходимости в зданиях предусматри­вают этажи, полы которых расположены ниже уровня отмост­ки, тротуара или спланированной земной поверхности (подзем­ные Этажи). Уровни чистых полов этажей отмечаются специаль­ным знаком-отметкой.

По назначению Надземные этажи подразделяются на жилые, антресольные, чердачные, мансардные и технические. Для со­общения между этажами предусматривают лестницы, пандусы (наклонные плоскости), лифты, эскалаторы. Размер и количе­ство ступеней лестниц в многоэтажных зданиях определяются высотой этажа.

Жилые этажи Предназначены для проживания или пребыва­ния людей (размещение квартир жилых домов, контор, офисов и т. д.).

Антресольный этаж (франц. Entresol) - представляет собой верхний полуэтаж, встроенный в объем основного этажа. Характерен для особняков и усадебных домов XVIII - первой полови­ны XIX в. В настоящее время предусматривается в индивидуаль­ных жилых домах, в зданиях торговых центров, офисов и др.

Чердак - проходное или полупроходное пространство в пределах крыши.

Мансардный этаж (франц. Mansarde - От фамилии француз­ского архитектора Ф. Мансара) - помещение, устраиваемое внутри свободного чердачного пространства путем утепления ограждающих конструкций чердака (скатов высокой крыши). Применяется в новом строительстве, при реконструкции.

Технический этаж - этаж, используемый для размещения инженерного оборудования и прокладки коммуникаций. Тех­нический этаж может располагаться под зданием (техническое подполье), над верхним этажом здания (технический чердак), в одном или нескольких средних этажах.

Подземные этажи делятся на технические подполья, цоколь­ные и подвальные этажи.

Технические подполья представляют собой проходные или полупроходные этажи для размещения инженерных коммуни­каций с уровнем пола ниже планировочной отметки земли или тротуара. Минимальная высота помещений в местах проходов установлена 1,6 м.

Цокольные этажи имеют уровень пола ниже планировочной отметки земли или тротуара, заглубленный не более чем на по­ловину высоты помещения.

Подвальные этажи проектируют с уровнем пола, заглублен­ным ниже планировочной отметки земли или тротуара более чем на половину высоты помещения. В здании может быть не­сколько подвальных этажей.

к лассификация гражданских зданий.

Гражданские здания по назначению делятся на жилые и общественные. К жилым домам относят дома квартирного типа; общежития; гостиницы; дома-интернаты и др.

В число общественных входят здания, предназначенные для всех видов социальной и бытовой жизнедеятельности людей. К общественным зданиям, обслуживающим повседневные нужды людей, относятся детские сады, ясли, школы, магазины, кафе, столовые, предприятия бытового обслуживания и т.д. К общественным зданиям эпизодического посещения относят театры и кинотеатры, музеи, крупные рестораны, стадионы, дворцы культуры и спорта.

По этажности различают гражданские здания:

Малоэтажные (до 2-х этажей);

Средней этажности (3-5 этажей);

Повышенной этажности (6-9 этажей);

Многоэтажные (10-25 этажей);

Высотные (более 25 этажей).

Здания классифицируются по основному материалу стен: каменные, бетонные, железобетонные, металлические, деревянные.

По способу возведения: из мелкоразмерных элементов; из крупноразмерных элементов; монолитные.

По огнестойкости здания подразделяются на пять степеней:

К I степени относят здания, несущие и ограждающие конструкции которых выполнены из камня, бетона или ж/бетона с применением листовых и плитных негорючих материалов.

В зданиях II степени допускается применять незащищенные стальные конструкции покрытий.

В зданиях III степени несущие и ограждающие конструкции выполняются из каменных, бетонных и ж/бетонных материалов с использованием трудногорючих материалов.

К IV степени огнестойкости относятся деревянные здания с защитой от воздействия огня и высоких температур (штукатурка, листовые или плитные негорючие материалы).

К конструкциям зданий Y степени не предъявляются требования по пределам огнестойкости и пределам распространения огня.

Здания классифицируются по долговечности, которая определяется сроком сохранения эксплуатационных качеств основных конструктивных элементов. Здания подразделяются на три степени долговечности: I степень – срок службы более 100 лет; II – в пределах 50-100 лет; III – менее 20 лет.

В зависимости от назначения и значимости здания делят на четыре класса капитальности. Каждому классу соответствует своя степень долговечности, огнестойкости, благоустроенности, качества отделки и степень оснащенности инженерными и санитарно-техническими системами.

К первому классу относятся здания, удовлетворяющие повышенным требованиям; ко второму – средним, к третьему и четвертому – средним, пониженным и минимальным требованиям. Здания первого класса не ограничиваются по этажности; предельная этажность зданий второго класса – 9, третьего – 5, четвертого – 2.

Требования, предъявляемые к гражданским зданиям.

Тип архитектурного строения зависит от его функ­ционального назначения, количества и состава помещений, способа их группировки и размеров. Типы зданий складывались не сразу, они определялись политическим устройством страны, религией, бытом, народными традициями. Одни типы зданий отмирали, появлялись новые, другие (например, жилые дома) видоизменялись. Архитектура создавала искусственный утили­тарно-художественный мир, противостоящий стихийной среде, осваивала пространство для удовлетворения материальных и духовных потребностей человека.

Эстетическая ценность здания определяется выразительным решением его внешнего и внутреннего облика. Художественно выразительный облик здания создают общие композиционные архитектурные формы (внешние и внутренние объемы, группи­ровка масс, силуэт, пропорции и т. д.) и формы, частные по от­ношению ко всей композиции здания (карнизы, балконы, на­личники окон и дверей, элементы декора).

Характер конструкции здания во многом зависит от техно­логических особенностей строительных материалов и изменя­ется по мере их развития.

Архитектурным стилем принято называть конечный резуль­тат развития архитектурной культуры в пределах одной эпохи и одного направления. Архитектурный стиль имеет устойчивые признаки, многократно повторяющиеся в различных зданиях и сооружениях: технические - в виде применяемых конструктивных систем; художественные - в виде архитектурно-художест­венных элементов для декора фасадов и интерьеров; этногра­фические - в виде элементов, символизирующих этнические черты этноса.

В современных условиях к гражданским зданиям вне зависи­мости от их назначения предъявляются функциональные, техни­ческие, санитарно-гигиенические, архитектурно-художествен­ные, эксплуатационные, противопожарные, экологические, эко­номические и строительно-технологические требования.

Функциональные требования Заключаются в том, что объем­но-планировочное и конструктивное решения здания должны соответствовать его назначению, необходимому составу и пара­метрам отдельных помещений, обеспечивать наилучшие усло­вия для технологического процесса, протекающего в здании. При этом следует предусматривать возможности перепланировки помещений в дальнейшем в связи с изменением требований или протекающего в здании технологического процесса. Соответ­ственно, в здании должны быть предусмотрены безопасные и ком­фортные условия для проживания или иной деятельности людей.

Технические требования Предусматривают соответствие стро­ительных конструкций и их сопряжений законам строительной механики, физики и химии с учетом нагрузок и воздействий, в том числе климатических, геологических, а также особенно­стей внутренней среды в здании.

Санитарно-гигиенические требования Включают комплекс мероприятий по обеспечению микроклимата помещений (тем­пература, допускаемый уромень шума, влажность, скорость движения воздуха в помещениях, освещенность и инсоляция), наличие специальных помещений и оборудования.

Архитектурно-художественные требования Проявляются в эс­тетически осмысленном формировании внешнего (экстерьер) и внутреннего (интерьер) вида здания. Внешний вид и интерьеры помещений должны оказывать эмоциональное воздействие на человека, создавать хорошее настроение.

Эксплуатационные требования К помещениям и конструк­циям оговариваются в задании на проектирование в соответ­ствии с их назначением, особенностями и внешней, и внутрен­ней среды, заданным сроком службы, необходимым составом инженерного оборудования в здании (наличие лифтов, систем отопления и вентиляции, водопровода и канализации и др.).

Противопожарные требования включают комплекс меропри­ятий по обеспечению безопасности людей при эксплуатации здания, своевременной и беспрепятственной эвакуации людей при пожаре, защите строительных конструкций от огня и пред­отвращению распространения пожара. Здания подразделяют по степени огнестойкости, классам конструктивной и функцио­нальной пожарной опасности в соответствии со СНиП «По­жарная безопасность зданий и сооружений».

Экологические требования оговаривают устранение вредных воздействий протекающего в здании технологического процес­са на окружающую среду или на организм человека, а также безопасность строительных материалов и изделий при эксплуа­тации, а также при разборке или реконструкции здания.

Экономические требования учитывают как первоначальные затраты на возведение здания (инженерные изыскания, предпро-ектная подготовка, проектирование и строительство), так и экс­плуатационные в течение заранее оговоренного срока эксплуата­ции здания (как правило, они составляют до 80% всех затрат), затраты на демонтаж и утилизацию строительных конструкций.

Строительно-технологические требования при разработке проектов отражают возможности строительной организации и методы производства работ, что учитывается при разработке объемно-планировочных и конструктивных решений.

Кроме перечисленных требований в каждом конкретном случае, особенно при реконструкции или реставрации зданий, могут быть оговорены дополнительные требования. Их пере­чень обычно приводится в задании на проектирование.

Планировочные схемы гражданских зданий.

Гражданские здания классифицируются по ряду признаков. В зависимости от предназначения их подразделяют на жилые и общественные. В свою очередь каждая из выделенных групп клас­сифицируется по конкретным функциональным признакам.

Гражданские здания подразделяют на здания массового строи­тельства и уникальные. Здания массового строительства строят в большом количестве по типовым проектам для удовлетворения основных потребностей людей (жилые дома, школы, детские сады, поликлиники и др.). Уникальные здания, которые имеют важное общественное значение, возводят по индивидуальным проектам, как правило, в единичном варианте, например театры, музеи, дворцы культуры, вузы, здания правительственных учреждений, некоторые жилые дома.

По этажности гражданские здания условно делят на пять групп:

Малоэтажные - высотой до 2 этажей;

Средней этажности - 3 - 5 этажей;

Повышенной этажности - 6 - 9 этажей;

Многоэтажные - 10- 25 этажей;

Высотные - более 25 этажей.

Этажи гражданских зданий называют: надземными - при от­метке пола помещений не ниже планировочной отметки земли; цокольными, или полуподвальными, - при отметке пола поме­щений ниже планировочной отметки земли, но не более чем наполовину высоты помещений; подвальными - при отметке пола помещений ниже планировочной отметки земли более чем на по­ловину высоты помещений; мансардными - при расположении помещений в объеме чердака. При определении этажности здания учитывают только надземные этажи.

Планировочные решения гражданских зданий весьма разнооб­разны, так как отражают различные функциональные процессы, происходящие в определенных условиях. Однако это многообразие решений сводится всего лишь к скольким планировочным схемам: ячейковой, зальной и их сочетаниям (комбинированной).

Ячейковая схема применяется в тех зданиях, где необходимы сравнительно небольшие, одинаковые по площади помещения. Ячейковая схема может решаться по коридорной, анфиладной, центрической (бескоридорной) и секционной планировочным схемам.

Коридорнаяпланировочная схема характеризуется расположе­нием помещений с двух сторон коридора. При одностороннем расположении помещений планировка называется галерейной. Через коридор или галерею осуществляется связь между помеще­ниями. Коридорная схема широко применяется в различных гражданских зданиях: общежитиях, гостиницах, ин­тернатах, административных, учебных, лечебно-профилактиче­ских и др.

Анфиладнаяпланировочная схема предусматривает непосред­ственную связь смежных помещений, расположенных последова­тельно, одно за другим. Анфиладная схема, прежде распространенная в жилых, дворцовых и культовых постройках, имеет ограниченное применение: музеи и выставочные павильо­ны, торговые здания.

Центрическаяпланировочная схема предусматривает четко вы­деленное одно главное большое помещение, а вокруг него груп­пируются второстепенные, меньшей площади. При­мерами этой схемы могут быть зрелищные здания - театры, ки­нотеатpы, концертные залы, цирки.

­ Секционная планировочная схема включает ряд повторяющих­ся и изолированных друг от друга частей-секций. В пределах сек­ции помещения могут быть расположены по разным планировоч­ным схемам. Эта схема чаще всего применяется в квар­тирных жилых домах.

Зальнаясхема характерна для зданий, состоящих из одного помещения на этаже, - рынки, выставочные павильоны, спортив­ные сооружения, гаражи и т.п.

Комбинированная схемаоснована на сочетании ячейковой и зальной схем. В ней большие залы группируются с более мелкими помещениями. В многофункциональных и сложных по условиям строительства зданиях и комплексах, как правило, сочетается не­сколько планировочных схем.

Помещения гражданских зданий по их роли в функциональ­ном процессе (отдых, работа, учеба) подразделяют на несколько групп.

Основные - соответствуют основным функциям здания (жи­лые комнаты жилых домов, школьные классы и кабинеты, зри­тельные залы театров и кинотеатров, торговые залы магазинов).

Вспомогательные - предназначены для обеспечения основных функций здания, но не определяют их (конференц-залы, архивы, фойе и кулуары театров, подсобные помещения магазинов, музе­ев и др.).

Обслуживающие - повышают комфорт и санитарно-гигиени­ческие условия, но не имеют прямо го отношения к основной функции здания (вестибюли, холлы, санитарные узлы, буфеты общественных зданий).

Коммуникационные - необходимы для связей внутри здания (лестницы, лифты, эскалаторы, коридоры, галереи).

Технические (иногда целые этажи) - предназначены для раз­мещения инженерно-технического оборудования (машинные от­деления лифтов, мусоросборные камеры, помещения для венти­ляции и кондиционирования воздуха).

Фундаменты – нижние несущие части здания, которые воспринимают все нагрузки от здания и передают их на грунт. Основной массив фун­дамента называется телом фундамента, нижняя, обычно уширенная часть - подушкой, нижняя по­верхность фундамента - подошвой, а верхние, выступающие по бокам стены, горизонтальные плоскости - обрезами.

Стенами называют вертикальные конструкции, расположенные снаружи и внутри здания. Стены, опирающиеся на фундамент и воспринимающие нагрузку от собственного веса и других конструкций (от перекрытий, покрытий и др.), называются несущими. Стены могут быть самонесущими, если они передают на фундамент нагрузку только от ветра и собственного веса по всем этажам здания. Стены называются несущими или навесными, когда они служат только как ограждения, воспринимают собственный вес и ветровые нагрузки в пределах одно­го этажа и передают их поэтажно несущим кон­струкциям. Ненесущими стенами являются также внутренние перегородки, а навесными - панельные стены каркасных зданий.

Нижняя часть стены, расположенная непосред­ственно над фундаментом, называется, цоколем. Цоколь может выступать или западать относительно внешней плоскости стены. Верх цо­коля обыкновенно находится на уровне пола первого этажа.

Верхняя часть стены обычно завершается карнизом, который представляет собой горизонтальный профилированный выступ, защищающий стену зда­ния от атмосферных осадков. Величина выступа карниза называется выносом карниза.

Выше карни­за иногда делают парапет - невысокую стенку, слу­жащую ограждением крыши. Отверстия в стенах для окон и дверей называются проемами, а их заполнение оконными и дверными блоками.

Перемычкой называется конструкция, перекры­вающая проем сверху и поддерживающая вышележащую часть стены.

Простенками называют участки стены, расположенные между проемами, а углубления в стене - нишами.

Отдельными опорами называются стойки, столбы или колонны, которые поддерживают перекрытия, крышу, а иногда и стены. Колонны в совокуп­ности с горизонтальными конструктивными элементами (прогонами и ригелями) образуют в каркасных зданиях внутренний несущий каркас.

Перекрытия - это горизонтальные конструкции, разделяющие внутреннее пространство, здания на: этажи. Перекрытия воспринимают нагрузку от лю­дей и оборудования и передают ее на стены или от­дельные опоры. Они обеспечивают пространственную неизменяемость здания, как горизонтальные диафрагмы жесткости. Перекрытия подразделяют на, междуэтажные, разделяющие смежные, по высоте этажи, чердачные, отделяющие верхний этаж от чердака, над подвальные, отделяющие первый этаж от подвала и нижние, отделяющие первый этаж от под­полья. Верхняя поверхность междуэтажного пере­крытия называется полом, нижняя - потолком.

Крыша защищает здание, от атмосферных осадков. Она состоит из кровли (водонепроницаемой оболочки), основания под кровлю (обрешетки, настила или бетонной подготовки) и несущей конструкции (стропил или железобетонных панелей). Крыша вме­сте с чердачным перекрытием образует покрытие здания.

Пологие бесчердачные покрытия, в которых крыша совмещена с конструкцией чердачного перекрытия, называют совмещенными крышами.

Для стока воды крыша должна иметь уклон, который зависит от материала кровли. Уклон крыши обозначают отношением высоты подъема к половине перекрываемой ширины корпуса здания е/2 или углом наклона крыши к горизонту. В зависимости от уклона различают плоские и скатные крыши.

Пересечение скатов называется ребром, а книзу - разжелобком или ендовой.

Горизонтально расположенные рёбра называют коньками крыши.

Верхняя часть торцовой стены двускатной крыши, образующая треугольник, ограниченный двумя ска­тами и горизонтальным карнизом, называется фрон­тоном, а если горизонтальный карниз отсутствует, то треугольный участок стены называют щипцом.

Лестницы служат для вертикальной связи между этажами и прилегающей к зданию территории. Лест­ницы могут быть открытыми без ограждающих стен или закрытыми, размещенными в специальных поме­щениях называемых лестничными клетками.

Лестницы состоят из наклонных конструктивных элементов - лестничных маршей со ступенями и го­ризонтальных лестничных площадок (этажных площадок, расположенных на уровне этажа и промежуточных или междуэтажных площадок). Вертикальные ограждения лестниц называют перилами.

По числу маршей в плане различают лестницы одно-, двух-, трех- и четырехмаршевые, а по форме-прямолинейные и криволинейные (винтовые).

В зависимости от конструктивной схемы и техники изготовления лестницы могут быть выполнены из мелких или крупных элементов. Мелкоэлементные лестницы заводского изготовления состоят из ступеней, косоуров, подкосоурных или площадочных балок и площадок.

Крупноэлементные сборные лестницы монтируют из двух элементов монолитных маршей и площадок или из одного элемента-марша, совмещенного с полуплощадкой. Горизонтальная поверхность ступени называется проступью, а ее высота-подступен­ком.

Уклоном лестничного марша считают отношение его высоты к горизонтальной проекции марша, которую называют заложением (например, уклон лестницы 1:2, если, Д=3000). Иногда уклон определяют в градусах угла наклона марша к горизонту (например, =26°40"), но чаще уклон выражают как отношение высоты подступенка к ширине проступи (например, уклон лестницы 1:2, если п подступенка =150 и е проступи = 300).

Окна служат для освещения помещения естествен­ным светом и для их проветривания. Оконные проемы заполняют остекленными элементами - оконными блоками, состоящими из коробок и оконных пере­плетов, которые могут, быть одинарными или двой­ными, глухими или створчатыми.

Фонари представляют собой специальные кон­струкции в виде остекленных надстроек, устраивае­мых в покрытии, для освещения помещения сверху и одновременно для их проветривания.

Двери служат для сообщения помещений друг с другом и для изоляции одного смежного помещения от другого.

Ворота устраивают в тех случаях, когда необходи­мо доставлять в помещение крупное оборудование или пропускать транспортные средства.

Двери и ворота бывают наружные или внутренние. Они состоят из коробок и полотен. В зависимости от числа полотен их разделяют на однопольные, двух­польные и полуторные. По способу открывания они могут быть распашными, раздвижными или подъем­ными. Размеры ворот и дверей зависят от назначе­ния помещений и характера функционального процесса.

Организация входной зоны .

Организация входной группы возможна на любом этапе эксплуатации здания, но наиболее целесообразным является планирование уже на стадии проектирования, только проектировщики и строители не всегда уделяют этому должного внимания.

Правильная организация входной зоны грязезащитными покрытиями - это увеличение в разы срока службы напольных покрытий, причем не только на площадях, непосредственно примыкающих к входам, но практически на всех этажах. В сильные снегопады даже при правильном обустройстве входной зоны снег может разноситься на обуви до верхних этажей, застревая в протекторах подошв и в выемках у высоких каблуков.

Входная группа состоит из трех частей:

1-я зона - перед входом в здание

2-я зона - в тамбуре

3-я зона - в вестибюле.

Размер входной зоны определяется таким образом, чтобы человек делал по четыре шага по каждому грязезащитному покрытию. Этим достигается средний очищающий эффект.

Подбирая покрытие для 1 зоны, следует помнить, что покрытия с алюминиевым профилем, чаще используют на объектах коммерческой недвижимости, где высокая интенсивность движения. Экономить на этих покрытиях нельзя, так как они задерживают основное количество крупной грязи: гравий, крупный песок, комья снега и льдинок, впитавших реагенты и нефтепродукты. Для этой цели перед входом делается приямок, желательно обогреваемый, если по какой-либо причине приямок сделать невозможно, то покрытие следует обрамлять алюминиевым профилем.

2 зону, или тамбур, можно оборудовать виниловым грязезащитным покрытием с ячейками «антикаблук», либо покрытием с алюминиевым профилем с вставками из ворса.

Внутри здания, где начинается 3-я зона, лучшим вариантом станет ворсовое покрытие, так называемые грязезащитные ковры. В нашей стране в летний период часто снимают защитные покрытия - это категорически неверно: грязь все равно заносится в помещение, просто она сухая и малозаметная. При отказе от грязезащитного ковра даже при самом тщательном и постоянном сборе большая часть грязи все равно будет разноситься по всему зданию.

Обеспечение связи подвальной части с нулевым этажом.

о сновные конструкции зданий .

Здание, это многофункциональный объект, возводимый с целью обеспечения комфортного проживания и различного рода деятельности человека.

Сооружением является объемная материальная строительная единица, состоящая из соответствующих конструкций. Сооружения могут использоваться для хранения оборудования, материалов, разного рода изделий, для временного пребывания людей и пр. Сооружениями могут быть такие объекты как: аэродромы, линии электропередач, трубопроводы, путепроводы, башни, тоннели и т.д.

Здания и сооружения подразделяются на жилые, общественные и производственные, и имеют определённые конструктивные элементы.

Фундамент , это подземная часть зданий и сооружений, который воспринимает всю нагрузку строительного объекта. Фундаменты бывают ленточными или столбчатыми. Ленточный фундамент закладывается, следуя по всему периметру стены, а столбчатый фундамент в виде отдельных опорных элементов.

Стены разделяют по назначению и расположению на наружные, внутренние и несущие элементы зданий. Назначение наружных стен заключается в защите помещений от воздействий окружающей среды. Внутренние стены разделяют помещения в самом здании согласно проекту. Несущие стены передают общую нагрузку от перекрытий, крыши и своего собственного веса на фундамент. Помимо несущих стен, существует ещё навесные и самонесущие стены. Самонесущими стенами считаются соответствующие части зданий которые передают нагрузку только собственного веса. Навесные стены, в виде отдельных плит или панелей, крепятся на колоннах и передают им нагрузку от собственного веса.

Перегородки , это внутренние планировочные конструкции, разделяющие смежные помещения внутри здания.

Цоколь , это нижняя часть наружной стены, которая располагается непосредственно на фундаменте.

Отмостка предназначена для отвода влаги, при выпадении атмосферных осадках от стен здания.

Перекрытие , это горизонтальная конструкция, которая располагается внутри здания и разделяет его по высоте на этажи. Перекрытия бывают междуэтажные, цокольные, надподвальные, цокольные, чердачные.

Покрытие , это верхний элемент строения, ограждающий помещения здания от воздействия окружающей среды и защищающий их от атмосферных осадков. Этот конструктивный элемент совмещает функциональное назначение потолка и крыши.

Кровля – верхний водоизоляционный слой крыши или покрытия здания.

Стропила – несущие части кровельного покрытия в виде балки опирающейся на стены и внутренние опоры.

Лестничный марш – наклонная конструкция, которая, как правило, имеет не менее восемнадцати ступеней.

Косоуры , это железобетонные или стальные балки, располагаемые под наклоном и своими окончаниями опирающиеся на площадки. Эти конструктивные элементы служат основой для крепления ступеней лестниц.

О граждающие конструкции зданий .

Ограждающие конструкции зданий и сооружений, строительные конструкции (стены, перекрытия, покрытия, заполнения проёмов, перегородки и т.д.), ограничивающие объём здания (сооружения) и разделяющие его на отдельные помещения. Основное назначение О. к.) защита (ограждение) помещений от температурных воздействий, ветра, влаги, шума, радиации и т.п., в чём состоит их отличие от несущих конструкций (См. Несущие конструкции), воспринимающих силовые нагрузки; это отличие условно, т.к. часто ограждающие и несущие функции совмещаются в одной конструкции (стены, перегородки (См. Перегородка), плиты перекрытий (См. Перекрытие) и покрытий (См. Покрытие) и др.). О. к. разделяют на внешние (или наружные) и внутренние. Внешние служат главным образом для защиты от атмосферных воздействий, внутренние) в основном для разделения внутреннего пространства здания и звукоизоляции.

По способу изготовления различают О. к. сборные (монтируемые из готовых элементов заводского изготовления) и возводимые на месте строительства. В последнем случае для кирпичных, бетонных и железобетонных О. к. применяют термин «монолитные». В зависимости от конструктивного решения О. к. подразделяют на простые и комплексные (составные). Простые («однослойные») О. к. выполняют из одного материала или из однородных штучных изделий (кирпичные стены, легкобетонные панели, гипсовые перегородки и т.п.). Комплексные («многослойные») О. к. состоят из нескольких элементов или слоев, например несущих, изоляционных, отделочных.

Среди О. к. особое значение придаётся наружным стенам, определяющим архитектурный облик здания; часто материал стен характеризует и конструктивный тип здания) крупноблочное, крупнопанельное, деревянное (рубленое или щитовое), кирпичное. Стены выполняют также роль вертикальных диафрагм (См. Диафрагма) жёсткости.

Эксплуатационные качества наружных О. к. должны соответствовать местным климатическим характеристикам и обеспечивать необходимые санитарно-гигиенические и комфортные условия в помещениях. К внутренним О. к. предъявляются требования надлежащей изоляции от воздушных и ударных шумов, от тепла и влаги смежных помещений. О. к. должны обладать высокой прочностью, жёсткостью, устойчивостью, огнестойкостью. Необходимо также, чтобы фактура, цвет и др. декоративные качества поверхностей О. к. отвечали назначению зданий и помещений, способствовали достижению их архитектурной выразительности.

Важное свойство О. к. - их Долговечность, степень которой устанавливается в зависимости от класса здания и применяемых материалов, с учётом реальных условий износа О. к. в результате внешних воздействий. При использовании сборных конструкций особое внимание уделяется конструктивным решениям соединительных узлов и качеству выполнения сопряжений (стыкам, связям, крепёжным и закладным деталям (См. Закладные детали)), с тем чтобы исключить возможность разрушения соединительных элементов в течение срока службы, установленного для здания (сооружения) в целом.

Основные тенденции развития современного О. к.: преимущественное использование сборных крупноразмерных конструкций индустриального изготовления с высокой степенью заводской готовности, в том числе крупных стеновых панелей (офактуренных и остеклённых), укрупнённых комплексных перекрытий с готовым полом, объёмных элементов (блоков) с отделкой всех поверхностей; совершенствование конструкций сборных элементов и их соединительных узлов с целью снижения трудоёмкости изготовления и монтажа О. к. и здания в целом; снижение веса О. к.; использование для изготовления О. к. местных строительных материалов

Несущие конструкции гражданских зданий .

Проектирование конструкций здания любого назначения начинают с решения основной принципиальной задачи – выбора конструктивной системы здания исходя из функциональных и технико-экономических требований.

Конструктивная система – это взаимосвязанная совокупность вертикальных и горизонтальных несущих конструкций здания, которые, воспринимая все приходящиеся на него нагрузки и воздействия, совместно обеспечивают прочность, пространственную жесткость и устойчивость сооружения.

Выбор конструктивной системы определяет роль каждого несущего конструктивного элемента в пространственной работе здания.

Горизонтальные несущие конструкции(покрытия и перекрытия) воспринимают все приходящиеся на них вертикальные нагрузки и передают их вертикальным несущим конструкциям (стенам, колоннам и др.), которые, в свою очередь, передают нагрузки через фундамент на грунт (основание здания). Горизонтальные несущие конструкции, как правило, играют в здании роль жестких дисков – горизонтальных диафрагм жесткости. Они воспринимают и перераспределяют горизонтальные нагрузки и воздействия (ветровые, сейсмические) между вертикальными несущими конструкциями.

Горизонтальные несущие конструкции гражданских зданий высотой более двух этажей, как правило, однотипны и представляют собой железобетонный диск – сборный (из отдельных железобетонных сплошных, многопустотных или ребристых плит), сборно-монолитный или монолитный. Также в многоэтажных промышленных зданиях (реже – в гражданских зданиях) используют перекрытия по металлическим балкам (балочные) и профилированному стальному настилу. Исходя из противопожарных требований в ряде случаев такие перекрытия впоследствии замоноличивают бетоном.

Вертикальные несущие конструкциипо сравнению с горизонтальными более разнообразны. Различают следующие виды вертикальных несущих конструкций:

Стержневые (стойки каркаса);

Плоскостные (стены, диафрагмы);

Объемно-пространственные элементы высотой в этаж (объемные блоки);

Внутренние объемно-пространственные полые стержни (открытого или закрытого сечения) на высоту здания (стволы жесткости);

Объемно-пространственные внешние несущие конструкции на высоту здания в виде тонкостенной оболочки замкнутого сечения (оболочки).

Соответственно виду вертикальной несущей конструкции получили наименование пять основных конструктивных систем зданий:

Каркасная;

Бескаркасная (стеновая);

Объемно-блочная;

Ствольная;

Оболочковая.

т ипы фундаментов гражданских зданий.

Фундамент может понадобиться для сооружения любой конструкции в саду, если необходимо равномерно распределить нагрузку по твердой поверхности. Делаете ли вы фундамент для подпорной стены, садовой лестницы или подъездной дороги - основные принципы одни и те же.

Ленточный фундамент

Небольшие постройки для кирпичных кашпо или каменных стенок необходимо строить на ленточном фундаменте. Для этого роют траншею, заполняют ее песком, утрамбованным щебнем или битым кирпичом, а затем заливают раствором бетона.

Ширина фундамента должна быть вдвое больше ширины стенки, чтобы ее вес распределялся под углом 45° от ее основания (так называемый «угол рассеивания»). А глубина фундамента зависит от высоты и толщины стенки, а также типа почвы, но обычно она составляет половину его ширины.

Кирпичный фундамент

Иногда нужно выложить фундамент под стенку или другой объект, высота кладки которого составляет менее 6 рядов кирпича, а длина меньше 6 м. Для этого достаточно сделать ленточный фундамент из кирпичей, выложенных крестообразно на хорошо утрамбованную подпочву, засыпанную тонким слоем песка. Кирпичи заливают жидким цементным «сметанообразным» раствором.

Фундамент под лестницы

При сооружении лестниц на склоне у основания пролета под первым подступенком (вертикальной частью ступеньки) делается бетонный фундамент, для того чтобы вся конструкция не съехала вниз. Проступи (горизонтальные части ступенек) нужно укладывать на хорошо утрамбованный слой щебня, а промежуточные подступенки - на край нижней проступи или на щебенку, насыпанную за каждой проступью.

Для отдельных ступеней, соединяющих, например, два уровня поверхности, можно выложить ленточный фундамент по периметру ступенек, а внутри заполнить его утрамбованным щебнем.

Фундамент под мощение

Плиты, брусчатка и другие материалы для мощения должны укладываться на тщательно выровненную, твердую и прочную поверхность, обычно на хорошо утрамбованный грунт, но если почва мягкая, можно подсыпать щебенку с последующим трамбованием для предотвращения осадки мощения.

В слое щебня остается много пустот, даже после уплотнения его садовым катком. Их можно заполнить, засыпав тонким слоем песка или сухой цементной смесью (например, состоящей из одной части цемента и трех частей песка) и разровнять обратной стороной грабель (не забывайте тщательно чистить инструменты после работы с жидким бетонным раствором, так как высохший бетон очень трудно удалить).

Плиты для мощения или другие небольшие элементы, используемые для сооружения покрытия, можно укладывать прямо на слой песка, скрепляя их бетонным раствором, хотя брусчатку некоторых видов можно выкладывать на подготовленную песчаную «подушку» и без раствора.

Фундамент в опалубке

Рис. 138. Фундамент в опалубке. Траншея с возвышающейся над землей опалубкой, которую удерживают вбитые по всему периметру колышки, заполненная хорошо утрамбованным щебнем и тонким слоем песка, залитая бетонным раствором до верха опалубки.

Ленточный фундамент заливается бетонным раствором

Рис. 139. Ленточный фундамент. Траншея, заполненная хорошо утрамбованным щебнем, тонким слоем песка и залитая бетонным раствором до уровня вбитых в фундамент колышков. Используется для небольших конструкций и стен в саду.

ПОЧВЕННЫЕ УСЛОВИЯ. Для того чтобы фундамент удерживал конструкцию, его сооружают на твердом грунте, т. е. на глубине от 10 до 30 см от поверхности земли.

Типы подпочвы также отличаются своими несущими способностями: известковая почва, например, может выдержать больший вес по сравнению с глиноземом, а песчаная - наоборот. Таким образом, чем мягче почва, тем шире делают фундамент.

Климат играет важную роль в определении глубины фундамента: поскольку сезонная деформация может привести к появлению в нем трещин, фундамент следует делать глубже уровня промерзания почвы.

При сооружении фундамента можно либо залить траншею небольшим слоем бетонного раствора, а остальное ее пространство выложить кирпичной кладкой, либо заполнить только раствором, сэкономив на кирпичах.

Сплошной фундамент

Если для легкого сарая или отопительного котла фундаментом могут служить плиты для мощения, уложенные на предварительно подготовленную «подушку» из шебня, то крупные садовые конструкции, такие как гараж или летний домик, нужно устанавливать на более прочную основу - на сплошной фундамент (подготовленную «подушку» заливают бетонным раствором).

Такой фундамент также делают для подъездных дорог, парковочных площадок и хозяйственных дорожек как основу для покрытия.

Опалубку из досок сооружают по периметру возводимой конструкции и фиксируют ее вбитыми в землю колышками (см. Фундамент в опалубке), а затем бетонным раствором заливают подготовленную из песка и гравия «подушку» до краев опалубки, которую после окончательного затвердевания бетона удаляют.

с тены гражданских зданий.

Стена здания является основной ограждающей конструкцией здания. Стены зданий кроме ограждающих функций выполняют одновременно и несущие функции. Они служат опорами для восприятия и передачи вертикальных и горизонтальных нагрузок.

К стенам предъявляются следующие требования: прочность, теплоустойчивость, звукоизоляционная способность, огнестойкость, долговечность, архитектурная выразительность и экономичность.

Стены бывают наружными и внутренними.

Наружные стены делятся по характеру статической работы на:

Несущие стены. Они воспринимают и передают на фундамент нагрузки от перекрытий, покрытий, давление ветра и др.;

Самонесущие стены. Они опираются на фундамент и несут нагрузку только от собственного веса (в пределах всех этажей здания). Для обеспечения устойчивости эти стены должны быть сопряжены с каркасом здания;

Ненесущие (в т. ч. навесные) стены. Они воспринимают собственный вес только в пределах одного этажа, вес этих стен передается на каркас или другие опорные конструкции здания.

Внутренние стены подразделяются на:

Несущие, которые подобно наружным несущим стенам воспринимают и передают на фундамент нагрузки от перекрытий, покрытий. Внутренние стены часто используются для устройства каналов и ниш для вентиляции, газоходов, водопроводных и канализационных труб и т.д. Совместно с перекрытиями несущие стены образуют устойчивую пространственную систему несущего остова здания;

Ненесущие - перегородки, предназначенные только для разделения помещений, которые устанавливаются непосредственно на перекрытии;

Самонесущие стены, выполняющие в каркасных зданиях функции диафрагм жесткости.

По способу возведения стена подразделяют на:

Сборные. Их монтируют из готовых элементов заводского изготовления;

Монолитные. Как правило они выполняются из бетона. Для их возведения используют передвижную или скользящую опалубку;

Стены ручной кладки - из мелкоштучных материалов на растворах.

Колонны и самостоятельные опоры

Массивные несущие стены могут быть заменены рядами опор. Строительные элементы, имеющие форму стержня и чаще всего вертикальные, переносят статические нагрузки на фундамент и вследствие создания промежуточных пространств между ними (интерколумниев) происходит оптическое расширение закрытой стены с переходом к прозрачной границе пространства. Пространства и части пространств можно соединять таким же образом, каким можно слить воедино наружные и внутренние пространства, используя опоры вместо массивных фасадов. Форма и материал опор неоднократно изменялись. Уже в ранний период истории обычным было использование деревянного столба, который и сегодня используется в качестве подпорки. В более совершенных формах его можно найти в современных мачтовых конструкциях, в бетонных мачтах, закрепленных в отверстиях фундамента, в опоре для крыши или для укрепления стены. Каменный контрфорс может иметь не только квадратное или прямоугольное сечение, но и быть круглым или многоугольным.

В зависимости от архитектурной композиции различают отдельно стоящие контрфорсы и пилястры, угловые пилоны (стойки) и контрфорсы. Само название составных колонн и столбов крестового сечения свидетельствует о сложном очертании.Для современных стальных и железобетонных скелетных конструкций понятие контрфорса было заменено на общее обозначение - опора. Подобного рода опоры уже не должны обязательно быть вертикальными, они могут иметь Y-, V-или А-образную форму.

Любой строительный опорный элемент в архитектуре прошлых эпох был колонной, классическая форма которой дошла со времен греческой античности. Колонна с капителью, стволом и базой - это архитектурный элемент, наиболее близкий скульптуре. Сила выразительности и достоинство образа колонны обусловили, с одной стороны, множество ее вариантов и значение в теории архитектуры, а, с другой - её исключительность. Часто использовать колонну разрешалось только для избранных архитектурных задач и для особых заказчиков. Из-за красоты восприятия ее образа колонна иногда изолировалась от самого архитектурного произведения и использовалась как памятник в виде триумфальной колонны. Самостоятельную жизнь в архитектуре могут иметь и ряд колонн (колоннады), несущие антаблемент, или колонны, перекрытые рядом арок (аркады).

Поначалу в романских колоннах сильно сказывалось их античное происхождение, однако скоро простые капители в форме куба и сжатые стволы придали им новые формы, которые невозможно ни с чем спутать. Несравнимы ни с чем также капители позднероманского периода, украшенные скульптурными изображениями. Комбинация двух или четырех колонн с конца романского периода отделилась от составного столба, контрфорса, окруженного несколькими колоннами с различной толщиной ствола.

Только в период поздней готики новые формы опор сменили круглые и составные столбы: стройные полигональные опоры без базы и капители несли относительно плоские сетчатые и звездчатые своды. Романские небольшие парные колонны, связанные посредине узлом, представляют собой такую же разновидность, как и позднеготические опоры в форме стволов деревьев. В период Ренессанса предпочтение отдавалось тосканскому ордеру - сравнительно скромной римско-дорической колонне с гладким стволом. В период немецкого Ренессанса он был дополнен колоннами в виде балясины или канделябра, стволы которых казались составленными из множества отдельных элементов. Пафосу барокко соответствовал богатый коринфский ордер с капителью из листьев аканта и глубокими каннелюрами, который использовался даже для чисто декоративных колонн и пилястр. К деталям барокко относятся также изогнутые в виде спирали стволы колонн. В период классицизма копировались три знаменитые греческие ордера с дорическими, ионическими и коринфскими колоннами.

Историзм использовал все исторические формы колонн и прежде всего для металлических опор. Для инженерных сооружений, а также для решетчатых конструкций, как правило, использовались стальные опоры из прокатного профиля. Антипатия к миру форм периода историзма сделала колонну редкой гостьей в современной архитектуре.

Помещение с плитой, так называемая жилая часть сельского дома в нижненемецком доме зального типа. Как и везде в народной архитектуре Средней Европы, где преобладали области, изобилующие лесом, распространены были фахверковые конструкции. Здесь деревянные опоры несут также деревянный чердачный этаж. Оформление капители, базы и энтазис колонны позаимствованы из каменной архитектуры. Мебель в уголке для приема пищи носит черты барокко.

Перегородки гражданских зданий.

В жилых и общественных зданиях в зависимости от назначения различают перегородки межкомнатные, межквартирные и перегородки, ограждающие санитарные узлы и кухни.

Перегородки гражданских зданий должны иметь хорошие звукоизоляционные качества, огнестойкость, малую массу, гвоздимость не иметь щелей и трещин, должны быть индустриальными и экономичными. К перегородкам санитарных узлов и кухонь предъявляют дополнительные требования: они должны не поглощать влагу и иметь гладкую поверхность, допускающую влажную уборку.

По виду материалов перегородки гражданских зданий могут быть деревянными, из фибролитовых плит, кирпичными, из гипсо- бетонных, керамзитобетонных и шлакобетонных панелей, стеклянных изделий.

Деревянные перегородки могут быть дощатыми, щитовыми, кар- касно-обшивными и столярными.

Дощатые одинарные перегородки изготовляют из досок толщиной 50 мм, которые устанавливают вертикально на нижнюю деревянную обвязку, уложенную на перекрытие. Поверхности дощатых перегородок оштукатуривают известковым раствором по дранке или обшивают листами сухой штукатурки.

Щитовые перегородки собирают из деревянных щитов заводского изготовления, состоящих из Двух или трех слоев досок, обшитых дранью. Толщина двухслойных щитов 50-80 мм, трехслойных - 57-87 мм. Поверхности щитовых перегородок отштукатуривают.

Каркасно-обшивные перегородки состоят из каркаса, дощатой двухсторонней обшивки с заполнением пространства между обшивками легкими пористыми заполнителями или фибролитовыми плитами. Поверхности перегородок оштукатуривают.

В каркасно-листовых перегородках вертикальные стойки каркаса, устанавливаемые через 80-100 см, обшивают листами сухой штукатурки или древесноволокнистыми плитами, а полости заполняют фибролитом или камышитом.

Фибролитовые перегородки могут быть выполнены и без обшивки, но с оштукатуриванием поверхностей цементно-пес- чаным раствором.

Столярные перегородки изготовляют из чистых столярных щитов или древесностружечных плит с последующей окраской масляными красками или облицовкой декоративными пленками. Деревянные перегородки применяют в деревянных зданиях и в малоэтажных каменных зданиях в районах, где лес является местным строительным материалом. Крепят деревянные перегородки к перекрытиям, стенам и соединяют между собой непосредственно гвоздями или с помощью различных металлических деталей: анкеров, хомутов, скоб, ершей.

Кирпичные перегородки бывают толщиной в 1/2 или 1/4 кирпича на растворе с последующим оштукатуриванием поверхностей. При высоте перегородок более 3 м и длине более 5 м через каждые 5-6 рядов кладки в швы укладывают арматурную сталь диаметром 4-6 мм. Концы арматуры крепят к стенам и кирпичным столбам здания с помощью ершей. Кирпичные перегородки неиндустриаль- ны и применяют их при малых объемах работ в районах, где не налажен заводской выпуск крупноразмерных перегородочных плит и панелей.

Перегородки гипсовые и гипсобетонные устраивают из плит заводского изготовления размером 800×400 мм и толщиной 80- 100 мм, устанавливаемых на гипсовом или гипсоизвестковом растворе. Перегородки из плит делают в один или в два слоя с воздушной прослойкой. Такие перегородки в помещениях с избыточной влажность не применяют, так как гипс при увлажнении теряет прочность.

В помещениях с повышенной влажностью (санузлы, прачечные и др.) используют перегородки из шлакобетонных пустотелых плит и пустотелых керамических камней.

Наиболее широкое применение в настоящее время при возведении гражданских зданий получили панельные перегородки из гип- собетонных, керамзитобетонных и шлакобетонных панелей заводского изготовления размером на комнату и толщиной 80-160 мм. Гипсобетонные панели изготовляют на заводах способом вибропроката из гипсобетона, армированного деревянными рейками, а керам- зитобетонные и шлакобетонные панели - в кассетах. В заводских условиях поверхности панельных перегородок подготавливают под окраску или оклейку обоями. После установки панельных перегородок в проектное положение кранами, их крепят к стенам и между собой стальными хомутами, ершами или приваркой закладных деталей.

Стеклянные перегородки гражданских зданий могут быть выполнены из листового обыкновенного, утолщенного, армированного или узорчатого стекла по деревянному, стальному или алюминиевому каркасу, а также из объемных стеклянных блоков и профильного стекла.

Стеклянные перегородки не требуют последующей отделки и отличаются высоким качеством и декоративными свойствами, особенно в случае применения цветного стекла.

Звукоизоляция перегородок. Важное качество перегородок в гражданских зданиях - звуконепроницаемость. Для повышения звукоизоляции перегородок при их возведении необходимо следить за заделкой швов и щелей в сопряжениях со стенами и потолками, проконопачивая щели паклей или войлоком, смоченными в алебастровом или глиняном растворе. Хорошей звукоизоляцией обладают перегородки с воздушной прослойкой между слоями утеплителя. Перегородки нельзя устанавливать на чистые полы, а следует опирать на балки или непосредственно на перекрытия. В местах примыкания пола к перегородкам необходимо прокладывать звукоизоляционные прослойки. Между потолком и перегородкой оставляют зазор 10-15 мм с последующей проконопаткой его паклей, смоченной в растворе, и последующей заделкой раствором.

Двери и проемы.

Дверь – это подвижное ограждение в проёме стены или перегородки. Элементы заполнения дверного проёма включают: дверную П-образную коробку с четвертями по контору обвязки; дверное полотно, навешенное на коробку.

Двери подразделяют по следующим признакам: по местоположению в здании: наружные (входные в квартиру), внутренние, шкафные (у встроенных шкафов), служебные (ведущие в подвал, на чердак), парадные (при входе в здание); по числу полотен: однопольные, полуторапольные (с двумя полотнами различной ширины), двупольные; по характеру ограждения: глухие, полуостеклённые, остеклённые; по способу открывания: открывающиеся в одну сторону, в обе стороны, раздвижные, складывающиеся, вращающиеся.

Для удобства эвакуации большинство дверей в гражданских зданиях открывается наружу, за исключением внутриквартирных и входных в квартиры.

Закрепление дверных блоков

Конструкция дверных полотен

Дверной блок представляет собой дверную коробку с навешенным на неё полотном. Установленный в проём каменных стен или перегородок такой блок защищают от гниения, кроме того, его закрепляют, как и оконные блоки, к деревянным вкладышам, заделанным в откосы проёма. Порог у большинства наружных дверей, в том числе и балконных, несколько приподнят. Дверной блок в проёме перегородки устанавливают в одной плоскости (заподлицо) с одной из поверхностей ограждения. Затем его крепят к брускам, обрамляющим проём, или к деревянным вкладышам. Заделывают зазоры между коробкой и перегородкой, а стык закрывают наличником.

Трудносгораемые двери и люки, дверные приборы.

Двери, ведущие в подвал, на чердак, лазы на чердак или на совмещённую крышу по требованиям пожарной безопасности выполняют трудносгораемыми. Полотна таких дверей и люков с обеих сторон обивают асбестом или войлоком, смоченным в глине, и защищают листовой сталью. Поверхность дверных коробок также покрывают листовой сталью, но без подкладки войлока и асбеста.

Дверные приборы предназначены для навески полотен, их открывания, закрывания и фиксации в определённом положении. Их изготовляют из металла, пластмасс и других материалов. Дверные приборы в зависимости от местоположения могут быть правые и левые.

Крыши гражданских зданий.

Верхнюю конструктивную часть зданий, предназначенную для защиты от атмосферных воздействий (дождя, снега, солнечных лучей, ветра), называют крышей.

Крыша состоит из несущей и ограждающей частей. Несущие конструкции крыши воспринимают нагрузки от снега, ветра, собственной массы и передают их на стены или каркас здания. Ограждающая часть служит гидроизоляционной и теплоизоляционной защитой и состоит из кровли и основания под нее.

По геометрической форме в зависимости от очертаний и размеров зданий в плане крыши бывают чердачные - одно-, дву

Устройство скатных крыш.

Крыша является завершающим этапом строительства загородного дома. От того, насколько грамотно будет выбрана конструкция крыши и материалы, из которых она построена, зависит надежность всей постройки, а также комфортное проживание жильцов.

Для того чтобы не ошибиться в выборе конструкции и кровельных материалов для возведения крыши, рекомендуем обратиться к специалистам: урса скатная кровля. В нашей статье мы расскажем о типах скатных крыш, их конструктивных особенностях.