Конструктивные элементы зданий

Конструкции являются одним из главных тектонических и выразительных средств архитектуры. Таковыми являются: системы разрезки стен здания на отдельные элементы – крупные панели, либо крупные блоки; формы, размеры и рисунок заполнения проемов и светопрозрачных ограждений; геометрические поверхности большепролетных покрытий и т.п. Архитектурные конструкции – это комплексная характеристика конструктивного решения здания и его частей по материалу, изделиям, структуре, составляющей ту или иную часть здания, мерам защиты от различных воздействий, технологии возведения и т.п. с учетом всех физико-технических факторов.

Здания состоят из таких конструктивных элементов, как фундаменты, стены, колонны, перекрытия, крыша, лестницы, перегородки, окна и двери.

Фундаменты представляют собой подземные конструкции, предназначенные для передачи нагрузки от здания через подошву на грунт основания. В домах с подвалами фундаменты одновременно являются стенами подземных помещений.

Стены делят на наружные и внутренние. Наружные ограждают внутренний объем здания от внешней среды, внутренние разделяют помещения. Глухие поперечные стены из огнестойких материалов, выполненные в качестве противопожарной преграды, называют брандмауэрами. Стены являются главной структурной частью здания. Удельная их стоимость составляет более 30 % от общей стоимости здания.

Колонны и столбы именуют опорами или стойками. Их устанавливают внутри здания как конструкции, воспринимающие нагрузки от перекрытий, а иногда и стен, и передающие их на фундаменты.

Перекрытия – это конструкции, разделяющие здание на этажи, несущие собственный вес и полезные (временные) нагрузки от людей и различного оборудования стоящего на полах. Перекрытия служат и диафрагмами пространственной жесткости здания, воспринимают горизонтальные усилия, например от ветра. Различают перекрытия надподвальные, междуэтажные и чердачные.

Крыша состоит из кровли и конструкции ее поддерживающей. Кровля это водонепроницаемое покрытие здания.

Лестницы являются вертикальными коммуникациями здания. В целях защиты от огня и задымления их почти всегда огораживают несгораемыми стенами. Пространство внутри этих стен называют лестничными клетками. Пожарные запасные лестницы иногда устраивают снаружи здания.

Перегородки – это диафрагмы, устанавливаемые на перекрытия в целях разделения пространства в пределах этажа на помещения. Поскольку перегородки не несут нагрузок, кроме собственного веса, их делают тонкими.

Окна и двери часто называют оконными и дверными проемами. Окна являются прозрачными ограждающими конструкциями здания, а внутренние двери служат для изоляции помещений и связи между ними. В некоторых зданиях окна полностью заменяют стены.

Заполнение оконных проемов состоит из оконных коробок и переплета со стеклами (спаренные или раздельные, глухие или створные) и подоконных досок). Прогрессивной конструкцией являются окна со стеклопакетами (два-три стекла, оклеенные по контуру) в одинарный переплет с прокладками из пластмассы по контуру и закрепленные штапиками.

Конструктивные схемы зданий

Конструктивные элементы, из которых состоит здание, имеют двоякое назначение. Части зданий, предназначенные для восприятия всех видов нагрузок, возникающих в зданиях и действующих на них извне, и передача этих нагрузок на грунты оснований, называют несущими. Фундаменты, колонны, перекрытия и стены, если они не подвешены к перекрытиям, относят к несущим конструкциям, которые образуют несущий остов здания, его повреждение может привести к обрушению всего сооружения.

Другие части здания, защищающие от внешней среды или разделяющие помещения между собой, называют ограждающими. Все они могут быть изменены по форме и положению без нарушения целостности здания. Вертикальные несущие конструкции могут быть расположены вдоль здания, или поперек, образуя различное членение здания на ячейки. Та или иная форма этих конструкций с определенным видом их сопряжения определяет конструктивную схему остова здания.

Проектные поиски и разработки на начальном этапе проектирования связаны с выбором общего конструктивного решения здания – его конструктивной и строительной системы и схемы.

Выбор конструктивной схемы определяется назначением, этажностью здания, а также характером эксплуатации в различных природно-климатических условиях.

Горизонтальные конструкции воспринимают вертикальные и горизонтальные воздействия и нагрузки и передают их различным видам вертикальных несущих конструкций (стойкам каркаса, стенам, объемным блокам).

В архитектурной композиции зданий тектонические особенности конструктивных и строительных систем служат одним из основных средств художественной выразительности. Конструктивная система – 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.

Конструктивная система должна удовлетворять основным требованиям: эксплуатационно-техническим, экономическим, санитарно-гигиеническим, эстетическим и др. При выборе конструктивной системы здания проектировщик устанавливает статическое назначение каждого конструктивного элемента. В зависимости от вида таких конструкций наиболее часто применяют каркасную, бескаркасную, объемно-блочную, ствольную и оболочковую конструктивную систему зданий. Применяют также различные комбинированные конструктивные системы (см. «Архитектура конструкций» под ред. Казбек Казиева М., 1989г.).