Архитектура

Архитектурные конструкции

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Выбор материалов несущего остова

В предыдущем параграфе вопросы

проектирования несущих конструкций

рассматривались в «безматериальной

форме». Инженерные же особенности

зданий обязательно включают не толь

ко схемы решений несущего остова, но

и материалы основных конструкций,

технологию их изготовления, способы

их возведения и т. п. Такую конкрет

ную обобщенную характеристику ин

женерных лешений принято называть

строительной системой здания. Приме

ры строительных      здание с не

сущими стенами из крупных бетонных

блоков; каркасно-панельный дом из

сборного железобетона; здание с попе

речными несущими стенами из кирпи

ча и с навесными панелями и т. п. Во

всех случаях в обязательном порядке

упоминаются материалы и изделия не

сущего остова зданий, которые нельзя

рассматривать вне связи с методами

возведения зданий. Из них прогрессив

ным является монтаж (сборка) из из

делий заводского изготовления — эле

ментов конструкций, изготовленных на

заводах и поставляемых на строительную площадку в готовом виде (например, плит перекрытий, панелей, стен и т. п.).

Крупным каменным стеновым блоком называют укрупненный монтажный элемент, изготовляемый на заводе из мелких камней, из легкого или тяжелого бетона.

Панель — вертикальный плоскост ной элемент, геометрические характеристики которого тождественны пластинам (когда один генеральный размер — толщина, существенно меньше двух других). Панель выполняет одновременно несущие и ограждающие или только ограждающие функции.

Еще более укрупненным сборным изделием является объемный блок — предварительно изготовленная часть объема строящегося здания (санитарно-техническая кабина, комната, квартира, помещение трансформаторной подстанции и т. п.).

Технология возведения зданий с применением в основном готовых изделий называется полносборной. К таким строительным системам относятся: крупноблочная, крупнопанельная каркасно-панельная, объемно-блочная, каркасная из сборных изделий и т. п.

Монолитными конструкциями называют строительные конструкции, главным образом бетонные и железобетонные, основные части которых выполнены в виде единого целого (монолита) непосредственно на месте возведения здания или сооружения, К монолитным же конструкциям можно условно отнести стены и столбы, возводимые из мелкоштучных камней в технике ручной кладки, имея в виду, что перевязка швов и применение связующего (раствора) позволяют создать единое целое любой формы. В последнем случае для характеристики технологии их возведений иногда применяют термин «традиционная».

При сочетании монолитных конструкций со сборными, способ возведения и окончательная конструкция называются сборно-монолитными.

Современная тенденция при строительстве массового жилища, большинства гражданских зданий, производственных и сельскохозяйственных характеризуется применением полносборных строительных систем; их удельный вес в строительстве превышает 85 %.

Вместе с тем наметилась тенденция к уменьшению масштабов типизации и типового проектирования в пользу большей индивидуализации городской застройки. Один из возможных способов состоит в возведении зданий из монолитного и сборно-монолитного железобетона, включая применение традиционных систем из мелкоштучных материалов. У такого способа имеются архитектурные преимущества: он позволяет получать любую форму здания, любые формы и размеры проемов, различную этажность и т. п. Такие строительные системы оправданы для зданий, доминирующих в застройке городов. Однако требования унификации геометрических параметров, нагрузок, типов изделий и для этАих строительных систем должны соблюдаться так же, как и для полносборных.

При выборе строительных материалов имеет значение класс здания по капитальности, который регламентирует требования к степени, огнестойкости и долговечности, что1 ограничивает применение материалов!

При этом учитываются также требования, связанные с условиями эксплуатации зданий — с климатом, с температурно-влажностиым режимом помещений, с возможностью химической агрессии и т. п.

Безусловно, выбор « строительного материала связан также с экономическими соображениями, ;с обязательностью учета местной строительной базы и т. п. Обычно все факторы тщательно анализируются на стадии разработки технико-экономических обоснований проекта.

Рекомендации самого общего порядка сводятся к следующему. Основным материалом массового строительства гражданских и производственных зданий в настоящее время является железобетон. Это один; из наиболее долговечных и стойких материалов; он хорошо сопротивляется действию огня и коррозии. Как правило применяется в сборном исполнении, Железобетон несколько дороже металла, но в условиях эксплуатации он. выгоднее, поскольку не требует дополнительных расходов по периодической защитной отделке, окраске. Кроме того, на изготовление железобетонных конструкций требуется меньше металла, что способствует рациональному использованию металла в народном хозяйстве. Железобетон широко используется как при возведении каркасных остовов, так и при строительстве стеновых остовов; применятся как в сборном, так и в монолитном исполнении.

Штучные (мелкие) традиционные материалы искусственные (кирпич и т. п.) и естественные известняки т. п.) могут использоваться при возведении стен и столбов в малоэтажном и отчасти в многоэтажном строительстве. Общая тенденция в массовом строительстве гражданских малоэтажных зданий и в промышленном строительстве—всемерное сокращение объемов традиционной каменной кладки, главным образом по причине ее неиндустриальности; возведение стен этим способом трудоемко, подвержено сезонности и погодным условиям, требует высокой квалификации каменщиков и т. п. Наряду с этим необходимо иметь в виду и значительные архитектурные преимущества традиционной кладки стен из штучных материалов: долговечность, надежность в эксплуатации и особенно возможность возведения стен любой формы и размеров. Поэтому применение стен из штучных .материалов целесообразно при строительстве зданий по индивидуальным проектам не массовой застройки, а также при реконструкции и реставрации городской застройки.

Металл (сталь) применяется главным образом в несущих конструкциях покрытий больших пролетов. При возведении колонн каркаса одноэтажных производственных зданий применение металла целесообразно при большой высоте здания или при значительных нагрузках от мостовых кранов. Металлический несущий остов рекомендуется в тех случаях, когда специфические условия производственного процесса (например, в металлургической промышленности) делают не целесообразным применение железобетона (периодические тепловые воздействия и т. п.). Металлический несущий остов может применяться при возведении каркасов высотных зданий в случаях ограничения несущей способности сборного железобетона и в других специально оговоренных случаях, с последующим обетонированием всех несущих конструкций. Кроме того, стальные изделия могут применяться в виде отдельных элементов несущего остова (решетчатые связи жесткости, фахверк торцов расширения, балки и т. п.). Во всех случаях применение металла должно быть обосновано и соответствовать требованиям СНиП 2.01.02—85 «Противопожарные нормы».

Дерево как материал несущего остова обладает рядом преимуществ (дешевизна, простота изготовления) и рядом существенных недостатков (недолговечность, горючесть). Последние качества ограничивают сферу применения древесины малоэтажным жилищно-гражданским строительством, производственными и складскими помещениями для сельского хозяйства, подсобными помещениями в промышленности, производственными зданиями лесной промышленности, временными сооружениями. Клееные деревянные конструкции, обработанные специальными составами, значительно меньше подвержены гниению и возгораемости. Они перспективны в качестве несущих конструкций покрытий зальных помещений общественного назначения, включая здания с большими пролетами.

Синтетические материалы, получающие все большее применение в ограждающих конструкциях, однако, почти не применяются в элементах несущего остова зданий в силу специфики их физико-механических свойств. Исключение — специальные виды конструкций (пневматические, тентовые и т. п.).