Что такое строительная конструкция здания
Основные строительные конструкции и конструктивные элементы зданий и сооружений
Для более полного раскрытия обозначенной темы рассмотрим определения базовых понятий.
В соответствии с Федеральным законом от 30.12.2009 № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений»:
Здание — результат строительства, представляющий собой объемную строительную систему, имеющую надземную и (или) подземную части, включающую в себя помещения, сети инженерно-технического обеспечения и системы инженерно-технического обеспечения и предназначенную для проживания и (или) деятельности людей, размещения производства, хранения продукции или содержания животных.
Строительная конструкция — часть здания или сооружения, выполняющая определенные несущие, ограждающие и (или) эстетические функции.
В соответствии с ГОСТ Р 58033-2017 «Словарь. Часть 1. Общие термины»:
Конструкция — организованная совокупность конструктивных элементов, обладающая определенной жесткостью.
Конструктивный элемент — составная часть сборной или монолитной конструкции, воспринимающей действующие усилия.
Несущие конструкции (элементы) — конструкции, воспринимающие постоянную и временную нагрузку, в том числе нагрузку от других частей зданий.
Самонесущие конструкции — конструкции, воспринимающие нагрузку только от собственного веса.
Ограждающие конструкции — конструкции, выполняющие функции ограждения или разделения объемов (помещений) здания. Ограждающие конструкции могут совмещать функции несущих (в том числе самонесущих ) и ограждающих конструкций.
В соответствии с п. 5.4.2 СП 2.13130.2020 «Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты» 
Нажмите для перехода на ПожВики к несущим элементам зданий следует относить несущие стены, колонны, а также связи, диафрагмы жесткости, фермы, элементы перекрытий и бесчердачных покрытий (балки, ригели, плиты, настилы), если они обеспечивают общую прочность и пространственную устойчивость здания. Сведения о несущих конструкциях, являющихся несущими элементами здания, приводятся проектной организацией в технической документации на здание.
Таким образом, мы установили, что любое здание, независимо от его назначения и материалов, из которых оно построено, состоит из определенного набора строительных конструкций и конструктивных элементов. Рассмотрим основные из них.
Фундамент — конструкция, передающая нагрузки от здания или сооружения на грунтовое основание.
Стены — вертикальные конструкции, защищающие помещения от воздействия окружающей среды и отделяющие одно помещение от другого. По своему назначению и месту расположения в здании стены делятся на наружные и внутренние. Стены нередко выполняют несущие функции. По характеру воспринимаемых нагрузок стены могут быть:
несущие — воспринимающие нагрузки от собственного веса и опирающихся на них конструкций, передающие нагрузку на фундамент;
самонесущие — воспринимающие нагрузку только от собственного веса в пределах высоты здания и передающие нагрузку на фундамент;
навесные — воспринимающие нагрузку от собственного веса (в пределах этажа ) и передающие ее на междуэтажное перекрытие.
Перекрытия — горизонтальные несущие конструкции, разделяющие здание на этажи и передающие нагрузку на стены и отдельные опоры. В зависимости от месторасположения в здании перекрытия могут быть междуэтажными, чердачными и надподвальными.
Перегородки — внутренние не несущие нагрузку вертикальные конструкции, разделяющие смежные помещения.
Лестница — конструкция, заключающая в себе непрерывный ряд горизонтальных площадок (ступеней или лестничных площадок), которые служат для сообщения между этажами, а также для эвакуации Нажмите для перехода на ПожВики людей из здания.
Площадка лестничная — площадка между лестничными пролетами.
Марш лестничный — непрерывная последовательность ступеней между двумя уровнями.
Клетка лестничная — пространство внутри здания или сооружения, предназначенное для размещения лестницы.
внутренние лестницы, размещаемые на лестничных клетках;
внутренние открытые лестницы;
наружные открытые лестницы.
П1 — вертикальные лестницы ;
П2 — маршевые лестницы с уклоном не более 6:1.
Лестничные клетки в зависимости от степени их защиты от задымления при пожаре подразделяются на следующие типы:
обычные лестничные клетки;
Обычные лестничные клетки в зависимости от способа освещения подразделяются на следующие типы:
Л1 — лестничные клетки с естественным освещением через остекленные или открытые проемы в наружных стенах на каждом этаже;
Л2 — лестничные клетки с естественным освещением через остекленные или открытые проемы в покрытии.
Незадымляемые лестничные клетки в зависимости от способа защиты от задымления при пожаре подразделяются на следующие типы:
Н1 — лестничные клетки с входом на лестничную клетку с этажа через незадымляемую наружную воздушную зону по открытым переходам;
Н2 — лестничные клетки с подпором воздуха на лестничную клетку при пожаре;
Покрытие здания — верхнее ограждение здания для защиты помещений от внешних климатических факторов и воздействий. При наличии пространства (проходного или полупроходного) над перекрытием верхнего этажа покрытие будет называться чердачным. Соответственно при отсутствии указанного пространства над перекрытием верхнего этажа — бесчердачным покрытием.
Крыша — верхняя ограждающая конструкция здания для защиты помещений от внешних климатических факторов и воздействий.
Настил — сплошная часть перекрытия или покрытия, составленная из стержней или плитообразных элементов.
Карниз — горизонтальный выступ на стене, поддерживающий крышу здания и защищающий стену от стекающей воды.
Колонна — вертикальная линейная конструкция, высота которой значительно превышает ее поперечное сечение, предназначенная для восприятия вертикальных (в меньшей степени горизонтальных) нагрузок.
Балка — горизонтальная или наклонная несущая конструкция зданий и сооружений, имеющая опору в двух или более точках, ширина сечения которой намного меньше длины, воспринимающая главным образом изгибающие усилия.
Ферма — стержневая конструкция, состоящая из верхнего и нижнего поясов, раскрепленных решеткой. Она предназначена для работы в качестве несущего элемента перекрытия или покрытия.
Прогон, обрешетка — основание под кровлю из листовых или штучных материалов, состоящее из параллельно уложенных по скату стропил деревянных брусков или досок.
Ригель — горизонтальный сплошной или решетчатый линейный несущий элемент строительной конструкции (балка, прогон). В рамах ригель соединяет стойки, в каркасах — опоры, в крышах — стропила.
Теперь вы имеете представление об основных строительных конструкциях и конструктивных элементах зданий и сооружений.
Что такое строительная конструкция здания
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ
Buildings and civil engineering works. Vocabulary. Part 1. General terms
Дата введения 2018-08-01
Предисловие
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 «Строительство»
Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5).
Введение
С ростом числа международных строительных проектов и развитием международного рынка строительных материалов возрастает потребность в соглашении по общему языку в этой области.
Настоящая часть национального стандарта является одним из шагов в направлении полного собрания общих терминов для использования в строительной промышленности. Они будут корректироваться и дополняться по мере согласования последующих терминов и определений.
Настоящий национальный стандарт включает термины и концепции, которые общепринято использовать в документации, регламентирующей строительные работы, а также термины, используемые для того, чтобы специфицировать продукцию и виды работ. Важно заметить, что при использовании в законодательстве некоторые общие строительные термины имеют узкую интерпретацию и, следовательно, определение, данное в этом национальном стандарте, не применяется.
Принятие настоящего национального стандарта позволяет улучшить обмен информацией в области проектирования в строительной промышленности разных стран, выполнение и техническое обеспечение строительных работ в рамках отраслей промышленности этих стран. Его использование в других стандартах помогает гармонизировать и обеспечивать базис для специальной терминологии.
1 Область применения
Настоящий стандарт определяет общие термины, позволяющие составить словарь, используемый для строительства зданий и гражданского строительства.
Он включает в себя:
a) основополагающие (базовые) термины, которые могут быть отправными пунктами для других, более специфических определений;
b) более специфические термины, применяемые в нескольких областях строительства и часто используемые в стандартах, правилах и контрактах.
2 Структура словаря
Термины распределены в рамках категорий, позволяющих легко сравнивать родственные термины.
В случае, когда данный ведущий термин имеет более чем одно значение, каждое значение рассмотрено как отдельный термин, располагаемый в соответствующем разделе словаря.
Текст словаря представлен в виде разделов и подразделов. В приложении А дается алфавитный указатель терминов, включенных в настоящий стандарт.
3 Типы зданий и гражданских сооружений
3.1 Основные термины
3.1.1 объект (капитального) строительства (construction works): Здание, строение, сооружение, а также объекты, строительство которых не завершено (объекты незавершенного строительства).
3.1.2 сооружение (civil engineering works): Объекты завершенного строительства, включающие в себя такие сооружения, как плотина, мост, дорога, железная дорога, взлетная полоса, системы водоснабжения, теплоснабжения, энергоснабжения, трубопровод, систему канализации, или результат операций, например земляные работы, геотехнические процессы, но исключая жилые здания и связанные с ними работы на строительной площадке.
3.1.3 здание (building): Объект, предназначенный для постоянного или временного пребывания в нем людей, запроектированный в качестве отдельно стоящего объекта.
3.1.4 конструктивная система (structure): Объемная, плоскостная или линейная наземная, надземная или подземная строительная система, состоящая из несущих, а в отдельных случаях и ограждающих конструкций.
3.1.5 работы наружные (external works): Строительные или ландшафтные работы снаружи здания или сооружения.
3.1.6 площадка строительная (site): Участок земли или воды, где ведутся строительные работы или освоение территории.
3.2 Сооружения
3.2.1 работы земляные (earthworks): Комплекс строительных работ, включающий выемку (разработку) грунта, перемещение его и укладку в определенное место, а также в ряде случаев разравнивание и уплотнение грунта.
3.2.2 котлован (excavation): Результат разработки, подъема и удаления грунта, материала насыпи или иного материала основания.
3.2.3 насыпь (embankment): Грунтовое сооружение, обычно линейное, устраиваемое из отсыпаемого грунта.
3.2.4 кавальер (bund): Невысокая насыпь или отвал грунта.
3.2.5 бурт грунта (cut): Извлеченный выемкой грунт, складируемый навалом.
3.2.6 выемка, котлован (cut): Выемка в грунте, предназначенная для устройства оснований, фундаментов и/или других подземных частей сооружения.
3.2.7 срезка и обратная засыпка (cut and fill): Работы, связанные с выравниванием планировочных отметок площадки путем перемещения земляных масс.
3.2.8 штольня (adit): Горизонтальная (или почти горизонтальная) закрытая выработка, обеспечивающая доступ к подземным сооружениям.
3.2.9 искусственное основание (made ground): Основание, искусственно сформированное путем устройства насыпи или грунтовой подушки.
3.2.10 обваловка (bund wall): Дамба, огораживающая резервуар-хранилище и предназначенная для защиты от разлива его содержимого в случае аварии резервуара.
3.2.11 целик грунта (dumpling): Грунтовый массив, подлежащий разработке, но временно сохраненный на период строительных работ и служащий в качестве опоры.
3.2.12 траншея (trench): Узкая протяженная открытая выемка в грунте, как правило с вертикальными стенками.
3.2.13 ствол шахтный (shaft): Вертикальная или круто наклонная выемка в грунте, размер поперечного сечения которой значительно меньше ее глубины.
3.2.14 карьер (borrow pit): Территория, в пределах которой ведется добыча материала для грунтовых сооружений.
3.2.15 скважина (borehole): Пробуренная выработка круглого сечения, как правило вертикальная, устраиваемая для исследования грунтовых условий, добычи или откачки воды, иных жидкостей или газов, измерений уровней подземных вод.
3.2.16 стена подпорная (retaining wall): Конструкция, удерживающая от обрушения находящийся за ней массив грунта или предназначенная для восприятия давления иного материала.
3.2.17 стена в грунте (diaphragm wall): Стена из железобетона, устраиваемая в траншее, стенки которой временно удерживаются бентонитовой суспензией, вытесняемой впоследствии бетонной смесью.
3.2.18 бентонит (bentonite): Глина, образованная в результате отложения вулканического пепла и набухающая при водонасыщении.
3.2.19 башня водонапорная (water tower): Сооружение, включающее большой бак воды, возвышающийся над уровнем земли.
3.2.20 силос (silo): Сооружение для хранения сыпучих или кусковых материалов.
3.2.21 волнолом, волнорез (breakwater): Гидротехническое сооружение для защиты от волнения (гашения или отражения волн) береговых участков моря, акватории порта, подходов к каналам и шлюзам.
3.2.22 дамба (dam): Гидротехническое сооружение в виде насыпи, сдерживающее напор воды, сооруженный, чтобы поднять ее уровень и образовать водохранилище или предотвратить наводнение.
3.2.23 противопаводковая дамба, вал от наводнения (flood bank): Насыпь, возведенная, чтобы удерживать или регулировать уровень паводковой воды.
3.2.24 кессон (cofferdam): Замкнутое подпорное сооружение в грунте, как правило временное, возведенное для того, чтобы обеспечить безопасное ведение работ в пределах сооружения без интенсивной откачки подземных вод.
3.2.25 канава (swale): Искусственное русло с небольшим уклоном, часто покрытое густой растительностью или мощеное гравием, камнем либо бетоном, временами заболоченное, предназначенное для отвода воды и других жидкостей.
3.2.26 ирригация (irrigation): Искусственное орошение земель, как правило, для выращивания сельскохозяйственных культур.
3.2.27 водослив (weir): Сооружение, обеспечивающее перелив воды, используемое для регулирования уровня входящего водного потока либо уровня в другом водотоке и/или для измерения расхода воды.
3.2.28 шлюз (penstock): Водопропускные ворота, как правило прямоугольные, которые двигаются вертикально между направляющими.
3.2.29 водосброс (spillway): Гидротехническое сооружение для сброса излишней воды из водохранилища или канала.
3.2.30 трубопровод (pipeline): Длинная труба со вспомогательным оборудованием, предназначенная для транспортировки жидкостей и газов.
3.2.31 акведук (aqueduct): Сооружение на опорах для подачи воды самотеком на большие расстояния.
3.2.32 штольня водоснабжения (water supply adit): Горизонтальная или наклонная выработка, проложенная из шахты в водоносный горизонт для увеличения дебита.
3.2.33 труба водопропускная (culvert): Поперечный дренаж или водопропускное сооружение под автомобильной или железной дорогой, или под каналом, или сквозь насыпь, представляющее собой трубу большого диаметра или закрытый канал.
3.2.34 головное сооружение на водотоке (headworks): Головной узел и вспомогательные постройки на верхнем бьефе гидротехнического сооружения.
3.2.35 трубопровод магистральный напорный (rising main): Водовод, или напорная секция дренажной системы, или канализационный коллектор, через которые жидкость перекачивается вверх.
3.2.36 водоем, резервуар (reservoir): Пруд, озеро или бассейн естественного или искусственного происхождения для накопления и регулирования объема воды, других жидкостей или газов.
3.3 Транспортные сооружения
3.3.1 дорога (road): Комплекс транспортных и инженерных сооружений, предназначенных для движения определенных видов сухопутного транспорта.
3.3.2 съезд (exit): Обозначенное место съезда с дороги.
3.3.3 железная дорога (railway): Вид транспорта, обеспечивающий перевозку пассажиров и грузов поездами по рельсовым путям.
3.3.4 трамвай (tramway): Городской наземный рельсовый транспорт с электрической тягой.
3.3.5 дорога подвесная канатная (aerial ropeway): Дорога, использующая транспортные средства, подвешенные к канату, расположенному на опорах выше уровня поверхности земли.
3.3.6 метро (железная дорога подземная) (underground railway): Вид городского пассажирского транспорта в виде рельсовой, обычно подземной, электрической железной дороги.
3.3.7 железнодорожный транспорт общественный (mass transit railway): Железная дорога для пассажирских перевозок на городских территориях.
3.3.8 монорельс (monorail): Подвесная однорельсовая дорога для передвижения определенных транспортных или подъемно-транспортных средств.
3.3.9 путь рельсовый (track): Конструкция, включающая рельсы, шпалы, крепежные детали и балласт или другие формы опоры для проезда транспортных средств.
3.3.10 шпала (sleeper): Конструктивный элемент, обеспечивающий вертикальную опору и боковую фиксацию рельсов железной дороги или трамвайной линии.
Строительные конструкции.
По функциональному назначению строительные конструкции подразделяются на несущие и ограждающие. Существуют также такие конструкции, как арки, фермы или рамы. Они являются несущими. А такие строительные конструкции как панели для стен, оболочки, своды соединяют в себе и ограждающие и несущие функции.
Типы и виды строительных конструкций.
Несущие строительные конструкции в зависимости от расчетной схемы делятся на плоские (балки, фермы, рамы и др.) и пространственные (оболочки, своды, купола и др.). Пространственные строительные конструкции обладают более выгодным распределением усилий, в сравнении с плоскими конструкциями. Это, в свою очередь, требует меньшего расхода материалов, однако сборка и производство таких строительных конструкций является крайне трудоемким. На сегодняшний день появились новые типы пространственных конструкций – структурные конструкции, изготовленные из прокатных профилей, закрепленных болтовыми соединениями. Такой тип строительной конструкции обладает простотой изготовления и монтажа, экономичностью.
Строительные конструкции по виду материала бывают:
Это наиболее встречающиеся виды строительных конструкций на данный момент.
Современное строительство применяет железобетон в виде сборных конструкций. Сфера применения таких конструкций: строительство жилых, производственных зданий, различных сооружений. Целесообразное применение монолитного железобетона — это различные гидротехнические постройки, покрытия дорог, аэродромов, строительство фундаментов под промышленное оборудование, всевозможные резервуары, элеваторы и т. п.
При возведении сооружений, которые эксплуатируются в условиях агрессивной внешней среды или особых климатических условиях (например, повышенная температура, влажность), используют специальные виды бетона и железобетона. К примеру такими сооружениями являются тепловые агрегаты, здания химической промышленности и другие.
В железобетонных строительных конструкциях за счет использования особо прочных бетонов, арматуры, увеличения изготовления напряженных конструкций допустимо уменьшение массы конструкции, понижение цены и расхода материалов, увеличение сфер применения лёгких и ячеистых бетонов.
Области применения строительных конструкций.
Сфера применения стальных строительных конструкций иногда совпадает с использованием железобетонных конструкций. Это, в частности, каркасы большепролетных зданий, цеха с тяжелым и громоздким оборудованием, промышленные резервуары больших емкостей, мосты и др. Выбор типа строительной конструкции зависит от его стоимости, района строительства, расположения предприятия. Главное преимущество стальных строительных конструкций от железобетонных – малая масса. Это позволяет применять данные конструкции в малодоступных районах: на Крайнем Севере, в районах с повышенной сейсмической активностью, пустынных, горных районах и т. д.
Создание продуктивных объемных конструкций (из тонколистовой стали), увеличение объемов применения сталей высокой прочности и экономичных профилей проката сделают возможным уменьшить вес зданий и сооружений.
Главная область применения каменных строительных конструкций – возведение стен и перегородок. Архитектурные сооружения и здания из кирпича, мелких блоков и природного камня меньше соответствуют требованиям промышленного строительства, чем крупнопанельные здания, поэтому их доля во всех объемах строительства, падает.
В строительстве также применяют клееные деревянные конструкции двух видов: несущие и ограждающие. Несущие конструкции состоят из нескольких слоев древесины и склеены между собой. Зачастую их усиливают путем вставления арматуры.
Изготовление клееных деревянных конструкций осуществляется в заводских условиях, все процессы производятся механическим путем
Основная тенденция в изменении деревянных конструкций – это переход к строительным конструкциям из клееной древесины. Допустимость промышленного изготовления и получения элементов определенной конструкции нужных размеров с помощью их склеивания дает преимущества в сравнении с деревянными конструкциями других типов. Клееные строительные конструкции находят широкое применение в сельскохозяйственном строительстве.
В тенденциях современного строительства широкое распространение получают новые виды промышленных строительных конструкций: асбестоцементные, пневматические, конструкции из легких сплавов. Достоинствами данных конструкций являются: низкая удельная масса, возможность заводского изготовления на механических поточных линиях. Более легкие трехслойные панели начинают применяться как ограждающие конструкции вместо тяжелых железобетонных и керамзитобетонных панелей.
Требования, предъявляемые к строительным конструкциям.
По соображениям требований эксплуатации, строительные конструкции должны быть огнеустойчивыми, коррозиестойкими, удобными, экономичными и безопасными в использовании. С увеличением масштабов и темпов строительства к строительным конструкциям предъявляют требования их изготовления в заводских условиях, конструкции должны быть экономными по стоимости и оптимальными по расходу материалов, удобными при транспортировке и отличаться быстротой и простотой сборки на объекте строительства.
Большое значение уделяется снижению трудоемкости, как при изготовлении строительных конструкций, так и в процессе сооружения из них зданий.
Важной задачей современного строительства является уменьшение массы строительных конструкций за счет применения легких производительных материалов и развитии различных конструктивных решений.
Расчет строительных конструкций.
Строительные конструкции при проектировании рассчитываются на прочность, устойчивость и колебания. При расчете учитываются воздействия сил, которым подвергаются конструкции при эксплуатации: собственный вес, внешние нагрузки, влияние температурных факторов, смещение опор конструкции, усилия, которые появляются при транспортировке и установке строительных конструкций.