Сцепление стальных профилей с бетоном

Первоначально при расчете сталежелезобетонных перекрытий в качестве несущей части учитывался либо только железобетон, а настил в этом случае выполнял роль только оставляемой опалубки, либо в расчет принималась только несущая способность настила, а бетон рассматривался как средство его стабилизации и обеспечения равномерного распределения нагрузок. Как показали исследования, настил и бетон могут работать совместно в той мере, в какой обеспечивается их сцепление.

 

Лекция №5. Крыши и кровли

Общие положения

Крыша - верхняя несущая и ограждающая конструкция здания, предохраняющая его от воздействия окружающей среды.

Роль крыши не ограничивается только защитными функциями. Она еще и важный архитектурный элемент здания, играющий ведущую роль в его художественном решении. Силуэты крыш (скатных, шатровых, вальмовых, мансардных и др.), их пластика и цветовая гамма кровель - архитектурно-конструктивные средства проектирования зданий. Архитектурная выразительность зданий с плоскими крышами может решаться за счет таких элементов как парапеты, карнизы, ограждения эксплуатируемых участков.

Крыша подвергается вертикальным и горизонтальным силовым воздействиям (собственный вес, снег, ветер, кратковременные эксплуатационные нагрузки), а также воздействиям атмосферных осадков, солнечной радиации, переменой температуры и влажности наружного воздуха, воздействиям теплового потока с наружной стороны и потока пара изнутри.

Крыши должны отвечать ряду требований, а именно:

• иметь необходимую прочность – выдерживать снеговые, ветровые и дополнительные полезные нагрузки (эксплуатируемые крыши);

• иметь достаточную водонепроницаемость и быстрый отвод атмосферной воды;

• обеспечивать защиту от ударного (дождь, град) и воздушного шума;

• защищать помещения верхних этажей от охлаждения и нагрева;

• не допускать образования конденсата на поверхностях конструкции и в ее толще;

• быть ремонтнопригодным для обеспечения необходимой долговечности;

• обладать эстетическим внешним видом и гармонично сочетаться с основным объемом здания;

• быть индустриальными в устройстве и экономичными по первоначальным затратам и эксплуатационным расходам.

В процессе проектирования крыши необходимо учитывать следующие основные предпосылки:

• характеристики здания (назначение, этажность, температурно-влажностный режим, степень огнестойкости и др.);

• климатические данные района строительства (температура воздуха зимой и летом, инсоляция, скорость ветра, атмосферные осадки);

• номенклатура имеющихся строительных материалов и технические возможности строительно-монтажных организаций;

• финансовые возможности заказчика

Классификация крыш

По материалу несущих конструкций

• деревянные;

• стальные;

• железобетонные;

• комбинированные.

 

По способу выполнения:

• построечного изготовления;

• сборные;

• монолитные.

По наличию пространства между кровлей и помещениями здания:

• чердачные;

• бесчердачные.

По величине уклона скатов:

• скатные (более 5%);

• малоуклонные (2-5%);

• плоские (до 2%).

По теплотехническим характеристикам:

• утепленные;

• неутепленные.

По эксплуатационным характеристикам:

• эксплуатируемые;

• неэксплуатируемые.

По виду кровли:

• с кровельным слоем;

• без кровельного слоя.

По организации водосброса со здания:

• крыши с наружным водостоком;

• крыши с внутренним водостоком;

• крыши с совмещенным водостоком.

В целях успешного выполнения крышей своих функций и устойчивости к различным воздействиям, необходимо, во-первых, достаточно корректно выполнить расчет несущей части; во-вторых, найти оптимальный вариант конструкции и, наконец, обеспечить оптимальное сочетание материалов.

 

В конструкции крыши могут присутствовать следующие слои:

• кровля, на которую при необходимости наносится дополнительный слой (посыпка, балласт и т.п.);

• гидроизоляционный слой - дополнительно изолирующие внутренние слои крыши от проникновения влаги;

• теплоизоляция - обеспечивающая стабильную температуру в помещениях под крышей;

• пароизоляция - препятствующая проникновению водяного пара изнутри здания в конструкцию крыши;

• основание - обеспечивающее несущую и ограждающую функции.

Кроме того, должны быть предусмотрены меры для свободной циркуляции воздуха (вентиляция). Только учитывая физические процессы, происходящие в крыше, можно спроектировать и возвести действительно надежную конструкцию, которая будет выполнять все возложенные на нее функции

Виды крыш

 

Рис. 5.1. (продолжение) Основные формы и элементы скатных крыш:

ж, з - полувальмовые, или полущипцовые; и - шатровая; к - восьмискатная, или многощипцовая; л - крещатая (крестовая);м - мансардная (двухскатная с ломаными скатами); н - пирамидальная; о - коническая; п - сводчатая; 1 - скат; 2 - щипец, или фронтон; 3 - вальма; 4 - полувальма; 5 - конек; 6 -разжелобок; 7 - ребро; 8 – спуск.

 

Скатная крыша состоит из несущей конструкции, воспринимающей все постоянные и временные нагрузки, и кровли.

Верхними элементами конструкции скатной крыши являются стропила. Стропило - наклонный несущий элемент крыши для устройства кровли. Оно может быть выполнено из древесины (доска, брус, бревно), а также из гнутых стальных профилей. Стропила располагаются друг от друга на сравнительно большом расстоянии и уложить кровлю непосредственно на них не представляется возможным. Поэтому в состав крыши вводятся еще обрешетка или настил, опирающиеся на несущую конструкцию - стропила.

Чердачные скатные крыши проектируются для зданий сравнительно небольшой ширины (до 12-15м). Чердаки используются для размещения элементов инженерного оборудования (трубопроводов, вентиляционных каналов и др.). Наличие чердака позволяет вести контроль за состоянием несущих конструкций крыши и кровли. В пределах объема под скатами крыши могут устраиваться эксплуатируемые (жилые) помещения - мансарды.

Крыши называются скатными, так как они выполняются в виде системы пересекающихся наклонных плоскостей - скатов. Пересечения скатов образуют двухгранные углы. Выходящие (наружные) углы называются ребрами. Входящие (внутренние) углы называются разжелобками. Верхнее горизонтальное ребро, образованное пересечениями двух скатов с противоположных сторон, называется коньком. Нижняя часть ската крыши носит название спуск. Для быстрого стока воды с крыши скатам придается определенный уклон, который зависит от типа (материала) кровли и района строительства.

От уклона скатов зависит снегосброс - при больших уклонах снег на кровле обычно не держится. Поэтому при проектировании скатных крыш очень важно принять решение, не допускающее образования «снежных мешков», которые при обледенении и таянии могут нарушить (разорвать) кровлю.

Уклоны могут выражаться в градусах (угол между скатом и горизонтальной плоскостью), в процентах, в виде дроби (простой и десятичной), через тангенс угла

На уклон скатов крыши влияет выбор материалов для кровли, способ их укладки, климатические условия района строительства. В малоснежных районах рекомендуется применять крыши с небольшим уклоном и большим свесом, в районах с обильными осадками - крутые крыши с небольшим свесом. В местностях с сильными ветрами крышу делают более пологой с целью снижения ее парусности.

Архитектурные решения скатных крыш определяют: общая форма (объем); углы наклона скатов; элементы на крыше (окна, водосливы, снегозадержание); свесы и фронтоны; структура поверхности и цвет кровельных материалов. При выборе формы крыши следует учитывать не только ее эксплуатационные, но и декоративно-художественные качества. В малоэтажном доме крыша составляет значительную часть его объема и существенно влияет на общее архитектурное решение.

На выбор формы и конструкции скатных крыш влияют:

• форма (очертание) здания в плане;

• габариты крыши (величина перекрываемых пролетов);

• нагрузки (собственные, снеговые, ветровые);

• расположение в здании внутренних опор (стен, стоек, столбов);

• требования, предъявляемые к крыше (капитальность, огнестойкость, теплотехнические свойства и др.).

 

 

ш

	Рис. 5.2. Построение планов многоскатных крыш

Стропила двухскатных крыш

Простейшим видом несущей конструкции, применяемой при устройстве чердачных крыш, являются стропила. Они выполняются из брусьев и толстых досок и применяются для зданий шириной до 15-18 м.

Стропила - конструкция из параллельных наклонных балок (стропильных ног), опертых нижними концами в подстропильный брус (распределяющий нагрузку на стену), расположенный вдоль наружных несущих стен, а верхними - на коньковый прогон (в большинстве случаев), который поддерживают стойки, опирающиеся на внутренние несущие стены или столбы.

Таким образом, характерной особенностью стропильных конструкций двухскатных крыш является наличие хотя бы одной внутренней опоры (стены). В этом случае стропильные ноги работают как балки передают на опоры вертикальные нагрузки. Для уменьшения свободного пролета стропильных ног, а также для обеспечения жесткости в конструкцию вводятся подкосы, которые опираются внизу на лежень - брус, лежащий на внутренних опорах (или в плоскости внутренних опор). При смещении внутренней опоры от оси здания, не превышающем 1 м, стойка для опирания конькового прогона может быть поставлена наклонно; при большем смещении конструкция стропил принимает вид, показанный на (рис. 5.3 и.) При наличии в здании двух рядов внутренних столбов или двух продольных стен устанавливаются два верхних прогона на два ряда стоек (рис.5.3 г, з). В этом случае стропильные ноги по длине могут быть составными. Введение в конструкцию схватки (ригеля) для увеличения жесткости в двух последних случаях является обязательным.

Рис.5.3. Стропильные конструкции двухскатных крыш: 1 - стропильная нога (стропило, наклонная балка); 2 - подстропильный (распределительный) брус; 3 - коньковый прогон; 4 - стойка; 5 - подкос; 6 - лежень (брус); 7 - схватка (ригель); 8 - шпренгель; 9 - кобылка; 10 - скоба; 11 - упорный брус; 12 - болт; 13 - накладка; 14 - стена; 15 - столбик; 16 - перекрытие; 17 - гидроизоляция рулонная; 18 -проволочная скрутка.

 

 

 

 

 

Продольные прогоны в некоторых случаях опирают на шпренгели (рис.5.3. д).

Для уменьшения свободного пролета прогона и обеспечения жесткости стропильной системы устанавливаются продольные подкосы. Опирание прогона на подкос располагают на расстоянии 0,15-0,2 пролета от стоек. Прогон и лежень, стойки и подкосы в совокупности образуют стропильную раму (рис.5.4), обеспечивающую восприятие нагрузок от стропильных ног и жесткость в продольном направлении.

 

 

Рис.5.4. Схемы деревянных продольных стропильных рам и их элементы:

1 - стойка; 2 - коньковый брус (прогон); 3 - подкос; 4 - стропильная нога (стропило); 5 - столбик опорный; 6 - брус опорный; 7 – схватка

Вальмовый скат образуется с помощью диагональных (наносных) стропильных ног и нарожников - укороченных стропильных ног, опирающихся на подстропильный брус и накосную стропильную ногу (рис. 5.5).

Карнизный свес кровли организуют кобылками - прибитыми гвоздями к стропильным ногам короткими досками.

Подстропильные брусья применяются сечением 160×140 мм или 160×180 мм и устраиваются сплошными по всему периметру стен здания. Брусья антисептируются и укладываются на каменные стены через слой рулонного гидроизоляционного материала.

Для возможности осмотра состояния подстропильных брусьев и концов стропильных балок нижняя поверхность подстропильных брусьев должна располагаться от верха чердачного перекрытия не менее, чем на 0,4 м.

Часть стропильных ног, во избежание сноса крыши ветром, крепится к наружным стенам скрученной проволокой (диаметр 4-6 мм), привязываемой к костылям, вбитым в стену, или к монтажным петлям железобетонных плит перекрытий.

Стропильные конструкции односкатных крыш имеют те же элементы, что и стропила двухскатных крыш. При отсутствии внутренней опоры (стены, столбов) односкатную крышу можно устроить для зданий шириной до 10 м (рис.5.6).

 

Расстояния между стропильными ногами зависят от сечения и расчетной длины самих стропил (табл. 2) и нагрузок.

Таблица 2. Примерные сечения стропил и расстояния между ними

Длина стропильной ноги, м	Расстояние между стропилами
0,8	1,0	1,4
Сечение стропил, см
3,5	4×16	4×20	4×22
4,2	4×20	4×22	5×24
5,0	4×22	5×24	6×24
6,0	5×24	8×24	7×22

 

Более индустриальные конструкции сборных деревянных стропил, изготовляемых на заводе в виде укрупненных элементов и монтируемых на строительной площадке (рис.5.7), что позволяет сократить сроки монтажа, снизить трудоемкость работ и уменьшить расход древесины.

 

 

Стропильной фермой называют несущую конструкцию, состоящую из системы стержней (досок, брусьев, стальных профилей), шарнирно соединенных своими концами. Места соединений называются узлами ферм. Стержни контура образуют верхние и нижние пояса ферм. Расположенные внутри контура вертикальные стержни называются стойками (или подвесками), наклонные стержни - подкосами (или раскосами). Все стержни вместе образуют решетку, вследствие чего ферму называют решетчатой конструкцией.

Наиболее целесообразный способ загружения такой решетчатой конструкции - приложение нагрузок в узлах. При этом стержни работают только на сжатие или растяжение в отличие от стропильных балок, работающих на изгиб.

Простейшая ферма - треугольная, с шарнирно соединенными двумя верхними и одним нижним элементами. Стропильная ферма укладывается через опорные прокладки на наружные стены здания с передачей стенам только вертикальных сил.

Фермы устанавливаются на расстоянии 3-4 м друг от друга в случае, если на узлы верхнего пояса укладываются продольные прогоны для опирания стропильных ног с шагом 0,8-1,2 м (рис.5.9 а). При другом способе загружения стропильных ферм на стержни верхнего пояса непосредственно опирается обрешетка, т.е. эти стержни становятся стропильными ногами и работают не только на сжатие, но и на изгиб (как стропильная балка). В этом случае шаг стропильных ферм должен быть в пределах 0,8-1,4 м (рис.5.9 б).

Стропильные фермы крыш. Использование стропильных ферм (рис.5.8) в малоэтажных зданиях позволяет отказаться от устройства средних (внутренних) несущих стен (вместе с фундаментами) и получить в доме так называемую гибкость внутренней планировки.

 

Рис.11.3. Стропильные конструкции двухскатных крыш:

 

 

 

Фермы устанавливаются на расстоянии 3-4 м друг от друга в случае, если на узлы верхнего пояса укладываются продольные прогоны для опирания стропильных ног с шагом 0,8-1,2 м (рис.5.9 а). При другом способе загружения стропильных ферм на стержни верхнего пояса непосредственно опирается обрешетка, т.е. эти стержни становятся стропильными ногами и работают не только на сжатие, но и на изгиб (как стропильная балка). В этом случае шаг стропильных ферм должен быть в пределах 0,8-1,4 м (рис.5.9 б).

 

Рис.5.9. Варианты применения стропильных ферм крыш:

а - редкое расположение с продольными прогонами и стропилами; б - частое расположение; 1 - стропильная ферма; 2 - прогон; 3 - стропильная нога (балка); 4 - обрешетка; 5 – связь крестовидная.

 

 

Устойчивость стропильных ферм обеспечивается связями: вертикальными - по стойкам или раскосам ферм либо горизонтальными - по верхнему поясу ферм.

Чердачные скатные крыши, как правило, не утеплены. Теплозащита присуща при этом только чердачному перекрытию.

Неутепленный чердак должен обязательно проветриваться. Естественная вентиляция предохраняет пространство чердака летом от перегрева, зимой – от образования конденсата и инея из переувлажненного воздуха вследствие проникновения паров влаги через перекрытие из помещений. Конденсат или оттаивший иней капают на чердачное перекрытие и увлажняют утеплитель, ухудшая его теплотехнические качества.

Для предотвращения этого явления необходимы меры по защите утеплителя, в том числе интенсивное проветривание чердака. С этой целью применяются слуховые окна, размещаемые так, чтобы обеспечить сквозное проветривание. Вместе с тем устраиваются приточные отверстия под карнизом и вытяжные отверстия (если это требуется) в коньке крыши.

Слуховые окна, форма которых может быть самой разнообразной (рис.5.10), служат также для освещения чердака и выхода на кровлю. Окна для выхода делают на высоте 75-90 см от чердачного перекрытия, без выхода - 120 см. Переплеты слуховых окон выполняют шириной 0,7-1,0 м, высотой от 0,4 до 0,7 м. При этом часть (обычно среднюю) остекляют, часть выполняют в виде жалюзи. Заполнение проемов слуховых окон жалюзийными решетками обеспечивает вентиляцию чердака и защищает от проникания атмосферных осадков.

 

 

Мансардные крыши

Мансардный этаж (мансарда) - этаж, фасад которого полностью или частично образован поверхностью (поверхностями) наклонной или ломаной крыши, при этом линия пересечения плоскости крыши и фасада должна быть на высоте не более 1,5 м от уровня пола мансардного этажа.

При проектировании мансарды необходимо учитывать следующие особенности:

• конструктивная схема и материалы конструкций мансарды определяются с учетом единства архитектурной формы и конструкций здания-основы;

• выбор планировочного решения мансарды необходимо осуществлять во взаимосвязи с планировкой здания-основы;

• важным условием размещения мансардных помещений является их коммуникационная взаимосвязь с нижерасположенными помещениями (лестница, инженерные сети);

• особое значение имеют формы и габариты помещений, выбор светопрозрачных ограждений (вертикальных или наклонных окон), их размещение с учетом решения интерьеров и фасадов.

Высота жилых помещений в мансардном этаже в чистоте принимается не менее 2,5 м, при этом в жилую площадь могут включаться и участки помещений с меньшей высотой. Их величина нормируется в зависимости от уклона крыши.

Мансарды дачных домов могут являться помещениями сезонного использования (летними). Главное же предназначение мансард - основные помещения квартир зданий малой и средней этажности - спальни, детские комнаты, творческие мастерские, кабинеты и т.п.

Мансарда как пространство с ограждением в плоскости крыши может являться «вторым светом» гостиных одноквартирных домов, придающим им особую комфортность. Открытые несущие конструкции мансардной крыши часто становятся активными элементами интерьера, формируя его пространство.

За счет надстройки мансардного этажа можно изменить уже существующее здание, значительно улучшить его фасад.

Геометрические формы мансард могут быть различными: иметь треугольное или ломаное очертание, быть симметричными или несимметричными, располагаться по всей ширине здания или только по одну сторону. При ломаной форме крыши нижней части мансарды придают крутой уклон (60-70°), а верхней - пологий (15-30°).

Архитектурно-конструктивных решений мансардных этажей может быть очень много. В любых случаях они должны основываться на функциональных взаимосвязях помещений и логике конструктивного формообразования. Наиболее простым решением при проектировании мансарды является надстройка на основных конструкциях здания (рис.5.12).

Мансарды могут быть как одноярусными, так и двухъярусными (см. рис.5.12). Последние проектируют при необходимости максимального увеличения площади помещений. В нижнем ярусе хотя бы одно ограждение должно быть наклонным либо почти вертикальным при ширине корпуса 11-12 м, а желательная высота помещения не менее 2,5 м. При малой ширине здания (9 м) устройство двухъярусных мансард нецелесообразно, так как наклонные ограждения значительно снижают полезную площадь верхнего яруса.

Рис.5.12. Конструктивно-планировочные типы мансард

а - двухскатная однопролетная; б - с ломаными скатами; в - двухскатная двухпролетная

 

Недостаток ширины корпуса можно значительно компенсировать за счет выносных частей мансард, которые делают на консолях либо на дополнительном каркасе при небольшой высоте зданий. При проектировании выносных мансард нужно учитывать необходимость утепления
перекрытия, а также затенение нижерасположенной части здания.

В подстропильном пространстве в углах, образованных наклонными плоскостями и горизонталью пола, неизбежно образуются «мертвые зоны», непригодные для жилья. Такие места отделяют вертикальными перегородками высотой не ниже 0,9 м и используют в качестве встроенных шкафов и т.п.

Для удобства эксплуатации в мансарде желательно иметь минимальную зону, равную примерно 50% от площади пола с высотой не ниже 2,2 м. Все остальное пространство можно использовать под спальные места, ниши рабочих мест и для других целей.

 

 

 

 

 

Несущие конструкции мансард могут быть деревянными, металлическими и железобетонными. Применение деревянных конструкций должно согласовываться со степенью огнестойкости здания, они должны быть защищены антипиренами или конструктивными мерами. Все большее распространение приобретают тонкостенные холодногнутые стальные профили с просечными отверстиями (термопрофили).

Крыши в домах с мансардными помещениями при отсутствии средней опоры (стены) зачастую конструктивно решают так же, как и стропильные фермы. Своеобразной затяжкой таких ферм являются балки междуэтажного перекрытия, в которые упираются стропила (элементы верхнего пояса ферм).

 

При устройстве крыш в домах большой ширины (12-13 м) с высотой двухъярусной мансарды до 9 м значительно увеличиваются нагрузки на несущие конструкции крыши и, соответственно, увеличиваются сечения деревянных элементов. В таких случаях конструкции из пиломатериалов заменяют на рамный каркас из стальных гнутых профилей (рис.5.16). Элементы металлического каркаса изготавливают из оцинкованной стали толщиной 1-1,5 мм в виде профилей С-образного и П-образного сечений с узкими продольными просечками. Такие профили называют термопрофилями, так как их сопротивление теплопередаче достаточно высокое (сравнимо с аналогичным по размерам сечения деревянным брусом). Высота сечения элементов составляет 110-220 мм; ширина - 45-60 мм.

Крепление элементов между собой производится без применения сварки при помощи болтов и самонарезающих винтов из высокопрочной стали.

В многоэтажных зданиях соответственно их степени огнестойкости мансардная крыша может быть решена из несгораемых бетонных и железобетонных элементов. Крыша может иметь как наружный, так и внутренний водосток, непроходной, полупроходной или проходной чердак. Наклонные наружные панели мансард решаются аналогично стенам крупнопанельных зданий. Отличие может заключаться в устройстве облицовки, устраиваемой из кровельных материалов с высокими качествами (мягкие битумные плитки, металлические плитки и листы, черепица и др.).

Наличие отапливаемых помещений в объеме мансарды делает актуальной проблему ее теплоизоляции, решить которую можно с применением высокоэффективны теплоизоляционных материалов с низким коэффициентом теплопроводности. К таким материалам из отечественной продукции относятся минераловатные и стекловолокнистые плиты и маты плотностью не более 100 кг/м3; из импортной - плиты и маты из стеклянного волокна или базальтовой ваты марок «Урса», «Изовер», «Роквул», «Парок» и им подобные. Толщина слоя утеплителя из эффективных материалов в умеренных климатических условиях Центральной России по теплотехническим нормам составляет порядка 180-200 мм.

 

Лекция №6. Лестницы

Общие положения

Расположенные друг над другом или один возле другого разновысокие уровни зданий в целях обеспечения удобного сообщения, аварийной эвакуации и транспортировки предметов связываются между собой при помощи лестниц и пандусов. Уровень окружающей местности и уровень пола в здании, как правило, тоже объединяются при помощи лестниц у входа в здание. Современные лестницы - не только вертикальные связующие элементы пространства, но и украшение интерьера. Совмещая в себе функциональное с эстетическим, лестницы отличаются разнообразием архитектурно-конструктивных решений.

 

Классификация лестниц

Производится по следующим признакам: по назначению, по эксплуатационным и эстетическим требованиям, по расположению, по отношению к объему здания, по степени ограждения от внутреннего пространства здания, по способу функционирования, по материалу, по форме, по количеству маршей, по способу опирания ступеней, по величине уклона маршей, а также по пожарно-техническим характеристикам.

В зависимости от назначения лестницы подразделяют на:

• основные или главные, служащие для сообщения между этажами и эвакуации;

• вспомогательные, предназначенные для сообщения с подвалами, чердаками и т.п.;

• аварийные, являющиеся запасными путями эвакуации людей;

• пожарные, служащие для наружного доступа на этажи, чердак, крышу во время пожара.

 

По предъявляемым эксплуатационным и эстетическим требованиям различают лестницы:

• декоративно-парадные;

• парадные (главные);

• боковые (подсобные);

• входные.

 

В зависимости от расположения относительно здания лестницы бывают внутренние и наружные.

Внутренние лестницы по отношению к объему здания могут быть (рис. 6.1):

• внутри объема здания;

• с примыканием к наружной стене (двум стенам);

• частично вынесенные из объема здания;

• полностью вынесенные.

Внутренние лестницы по степени их ограждения от внутреннего объема зданиии подразделяют на (см, рис. 6.1)

• закрытые (лестничные клетки);

• частично открытые;

• открытые

 

По форме в плане (горизонтальной проекции движения по лестнице) все лестницы подразделяются (рис. 6.2) на:

• прямые (прямолинейные);

• с поворотом прямых маршей (ломаные),

• криволинейные;

• с поворотом криволинейных маршей;

• круговые;

• винтовые.

 

 

 

Рис. 6.2. варианты лестниц по форме маршей и площадок, по количеству маршей, по форме ступеней. Одномаршевые: 1 - прямая; 2 - с забежными ступенями; 3,4 - криволинейные. Двухмаршевые: 5 - прямая; 6-10 - с поворотами на 60’, 90’, 120", 180', 240". 11-141 с двумя выходными маршами (распашные); 15-18 - с двумя отправными маршами; 19-20 - с двумя отправными и выходными маршами; 21-22 - криволинейные; 23 - круговая. Трехмаршевые: 24-29 - поворотные; 30-31 - с двумя промежуточными и выходными маршвми; 32 - с двумя отправными и промежуточными маршами; 33 - криволинейная (овальная). Четырехмаршевые. 34- 361 поворотные; 37-45 - с прямыми и забежными ступенями; 46-53 - только с забежными ступенями; 54-55 - винтовые с забежными ступенями

 

По способу функционирования лестницы подразделяют на стационарные (преимущественное применение), трансформируемые и переносные.

По материалу основных элементов лестницы бывают:

• каменные;

• бетонные (железобетонные);

• металлические;

• деревянные;

• из пластмасс;

• стеклянные;

• комбинированные

По объемно-планировочному решению лестниц в зависимости от количества маршей и промежуточных площадок на высоту этажа их подразделяют (см. рис. 6.2)на:

• одномаршевые без промежуточной площадки;

• двухмаршевые с одной площадкой;

• трехмаршевые с двумя площадками;

• четырехмаршевые с тремя площадками.

 

По способу опирания ступеней на несущие элементы выделяют лестницы (рис. 6.3):

• на сплошном основании (плитном, грунтовом);

• на косоурах;

• на тетивах,

• консольные на стенах или столбах;

• консольные винтовые на стойке;

• с опираиием на стены;

• с опираиием на стойки;

• подвесные (к поручням, перекрытиям, стенам);

• цепные сборно-разборные;

• комбинированные.

 

Классификация лестниц по величине уклонов приведена в табл. 6. 1 и на рис. 6.4.

 

Пожарно-техническая классификация (по СНиП 21- 01-97) подразделяет лестницы и лестничные клетки, предназначенные для эвакуации, на:

• лестницы типов: 1 - внутренние, размещаемые в стенах; 2 - внутренние открытые; 3 - наружные открытые;

• обычные лестничные клетки типов: Л1 - с остекленными или открытыми проемами в наружных стенах на каждом этаже; Л2 - с естественным освещением через остекленные или открытые проемы в покрытии;

• незадымляемые лестничные клетки типов. Н1 - со входом в лестничную клетку с этажа через воздушную зону по открытым переходам, при этом должна быть обеспечена незадымляемость перехода; Н2- с подпором воздуха в лестничную клетку при пожара, НЭ о выходом в лестничную клетку с этажа через тамбур- шлюз с подпором воздуха.

Для обеспечения тушения пожара и спасательных работ предусматриваются пожарные лестницы типов; П1 вертикальные; П2 - маршевые с уклоном не более 6:1.

 

Требования к лестницам

Лестница - это зона повышенного риска, поэтому при ее проектировании необходимо уделять особое внимание ряду вопросов, позволяющих снизить этот риск до минимума.

Уклон и ширина лестничных маршей, высота ступеней, ширина проступей, ширина лестничных площадок, высота проходов по лестницам должны обеспечивать удобство и безопасность передвижения и возможность перемещения предметов оборудования зданий.

 

Количество подъемов в одном марше между лестничными площадками (за исключением криволинейных вспомогательных лестниц) должно быть не менее 3 и не более 16. В одномаршевых лестницах, а также в одном марше двух- и трехмаршевых лестниц и пределах первого этажа допускается не более 18 подъемов.

Применение лестниц с разной высотой ступеней недопускается

 

Ширина лестничных площадок должна быть не менее ширины марша и не менее 1 м.

Ширина лестничных маршей в общественных зданиях должна быль не менее 1.35 м для зданий с количеством пребывающих в наиболее населенном этаже более 200 человек; 1,2 м - для зданий, ведущих в помещения, не связанные с пребыванием в них зрителей и посетителей, 0,9 м - в зданиях, ведущих о помещении с находящимися в нем одновременно не более 5 человек.

 

Уклон маршей лестниц в надземных этажах общественных зданий следует принимать не более 1,2, для лестниц, ведущих в подвальные и цокольные этажи, на чердак допускается принимать уклон 1:1,5

Между двумя маршами или между маршем и потолком должно быть расстояние не менее 2 м по вертикали для обеспечения свободного перемещения взрослого человека.

Высота ограждений лестниц должна быть достаточной для предупреждения падения и быть не менее 0,9 м. Ограждения должны быть непрерывными, оборудованы поручнями и рассчитаны на восприятие нагрузок не менее 0.3-1,0 кН/м (30-100 кгс/м) в зависимости от назначения здания

Верхнюю горизонтальную площадку лестничной ступени (рабочую поверхность) называют проступью. Разность уровней между горизонтальными площадками ступеней (проступями) называют подступенком.

В зависимости от конструктивно-статических характеристик лестниц их ступени могут иметь различный варианты опираний (рис. 6.5), основными из которых являются;

• заделка в наклонной плите (монолитный вариант);

· заделка в косоуре (монолитный вариант)

• олирание на косоур;

• заделка в тетиве (монолитный вариант);

• опирание на тетиву;

• олирание на стену сверху;

• опирание на стену сбоку;

• опирание на стойку;

• заделка в стену;

• подвеска (к поручням, перекрытиям, стенам),

 

Непрерывный ряд лестничных ступеней называется лестничным маршем. В зависимости от конфигурации в плане различают прямые и криволинейные (косые) марши, У многомаршевых лестниц в соответствии со смысловым значением их названий имеются отправные (начальные), промежуточные и выходные (конечные) марши.

Размер ширины проступей лестничных ступеней определяют (измеряют) по линии хода - линии, по которой поднимаются или спускаются по лестнице.

Линия хода лестничного марша является воображае