Строительные конструкции

Здания - строительная система, состоящая из несущих и ограждающих или совмещенных (несущих и ограждающих) конструкций, образующих наземный замкнутый объем, предназначенный для проживания или пребывания людей в зависимости от функционального назначения и для выполнения различного вида производственных процессов.

Здания разделяют на гражданские (жилые и общественные) и производственные. К жилым зданиям относятся квартирные дома, общежития, гостиницы. Общественные здания предназначены для социального обслуживания населения, размещения общественных организаций, учебных заведений, административных учреждений (здания школ, техникумов, вузов, лечебно-курортные, административные здания, зрелищные, торговые здания, здания предприятий общественного питания). Производственные промышленные здания служат для размещения промышленных и сельскохозяйственных предприятий и предназначены для обеспечения необходимых условий для труда людей и эксплуатации технологического оборудования. К производственным зданиям относятся цехи заводов и фабрик, гаражи, животноводческие постройки, теплицы бытовки и т. п. Сооружениями (инженерными сооружениями) называют постройки, предназначенные для выполнения каких-либо технических или других задач (например, мост, тоннель, аэродром, трубопровод, резервуар, бункер, монумент и т.д.).

Здание состоит из строительных конструкций (элементов): фундаментов, стен, перекрытий, каркаса, перегородок, покрытий, лестниц, окон, дверей и др. Те элементы, которые воспринимают силовые и температурные воздействия и передают их через фундаменты на грунт, называют несущими конструкциями. Элементы зданий, защищающие внутренние помещения от воздействий внешней среды или отделяющие одно помещение от другого, называют ограждающими конструкциями. В некоторых частях зданий совмещаются несущие и ограждающие функции (например, перекрытия, внешние стены и т. д.).

В качестве материалов для строительных конструкций используют железобетон, бетон, каменную кладку, металл (сталь и алюминиевые сплавы), дерево, пластмассы.

Долговечность промышленного здания определяется прочностью и устойчивостью его отдельных частей (материалов и конструкций) в течение всего срока службы без снижения эксплуатационных качеств. По долговечности здания делят на три степени: здания 1-й степени должны иметь срок службы свыше 100 лет, 2-й степени - не менее 50 лет, 3-й степени - не менее 20 лет.

По огнестойкости здания подразделяют на пять степеней, которые характеризуются пределом огнестойкости строительной конструкций и группой возгораемости основных частей зданий. Например, каменные здания могут относиться к I, II или III степеням огнестойкости в зависимости от свойств перекрытий и перегородок. Деревянные оштукатуренные и неоштукатуренные здания относятся соответственно к IV и V степеням огнестойкости и т. д. Предел огнестойкости конструкций выражается в часах и соответствует продолжительности сопротивления конструкции действию огня до потери несущей способности, до образования сквозных трещин или повышения температуры в среднем более чем до 160°С на противоположной от огня поверхности конструкции. В зависимости от материала строительные конструкции делят на несгораемые, трудносгораемые и сгораемые.

Исходя из требований к долговечности и огнестойкости основных конструкций, а также к эксплуатационным качествам, промышленные здания по капитальности делят на четыре класса, причем I класс отвечает наиболее высоким требованиям, а IV класс - минимальным требованиям по долговечности, огнестойкости и эксплуатационным качествам.

Здания и сооружения под воздействием постоянных и временных нагрузок работают как пространственные системы. Для расчета таких систем необходимы знания строительной механики, сопротивления материалов, теории упругости, позволяющие благодаря возможностям современной вычислительной техники провести анализ различных вариантов проектируемого объекта, используя уточненные расчетные схемы. В то же время возможности вычислительной техники не беспредельны, поэтому важно уметь достоверно рассчитывать сооружения, не прибегая к излишне сложным расчетным схемам. Для этого важно понимать работу сооружения в условиях эксплуатации и, в частности, уметь выделять из пространственных систем более простые самостоятельно работающие системы.