Общие принципы проектирования несущего остова и ограждающих конструкций зданий и сооружений.

Важнейшее назначение несущего остова—конструктивной основы здания — состоит в восприятии нагрузок, действующих на здание, «работе» на усилия от этих нагрузок с обеспечением конструкциям необходимых эксплуатационных качеств в течение всего срока их службы.

Нагрузки делят на две группы: постоянны е и временные. Постоянные -это собственный вес всех без исключения элементов зданий и другие виды нагрузок. К временным относят полезные, т. е. функционально необходимые — нагрузки от периодически пребывающих в помещениях людей, стационарного или передвижного оборудования и т.п.; нагрузки, связанные с природными факторами района строительства (снеговые, ветровые, сейсмические; температурные воздействия), и др. Временные нагрузки подразделяют на длительно действующие, кратковременные и особые; при расчетах их учитывают в различных сочетаниях.

По характеру действия нагрузки могут быть статическими (например, от собственной массы) или динамическими (порывы ветра, вибрации и др.). По месту приложения усилий различают нагрузки, сосредоточенные (вес оборудования) и равномерно распределенные (от снегового покрова и т. п.). По направлению нагрузки могут быть горизонтальными (ветровой напор, тормозные силы подвижного оборудования, сейсмические нагрузки) и вертикальными (вес).

Нагрузки важно учитывать не только в расчетах, но и на всех стадиях проектирования в качестве количественных критериев оценки принимаемых решений. Дело в том, что в зависимости от условий, для одних и тех же видов нагрузок может быть значительной разница их нормированных (нормативных) значений. Так, величина равномерно распределенных полезных нагрузок на перекрытия жилых зданий может отличаться от тех же нагрузок производственных в 10... 20 раз и более (1,5... 30 кН/м2), что существенно при установлении параметров и типов перекрытий. Нормативные снеговые нагрузки в зависимости от района строительства разнятся в 5 раз (0,5... 2,5 кН/м2). Поэтому для снежных районов существенна форма крыш: например, при перепадах высот элементов зданий образуются заносы снега — «снеговые мешки» (излишняя масса, трудности с уборкой и т. п.). Значительна разница и в величине скоростных напоров ветра (0,27... 1,0 кНУм2), особенно неблагоприятных в горных районах и на побережьях морей. Эти нормативные значения возрастают и по мере роста этажности зданий — до двух раз и более; поэтому по мере роста высоты здания становятся все более сложными инженерными сооружениями.

Ограждающие конструкции, требования к ним. Методология их проектных решений. В отличие от несущих конструкций, для которых первичной является оценка их статической работы под нагрузками, для ограждающих первичными являются воздействия несилового характера: потоков влаги и тепла, распространение звуковых волн и т. п.

Наружные стены.

Теплозащитные свойства стен зависят от способности строительного материала передавать теплоту, что характеризуется коэффициентом теплопроводности.

Чем меньше плотность, тем меньше величина коэффициента его теплопроводности, тем лучше теплозащитные свойства стен.

Воздухопроницание характеризует интенсивность фильтрации воздуха через поры материала и неплотности конструкций (инфильтрация) при разности давлений на наружных и внутренних поверхностях, вызванных гравитацией, ветровым напором и т. д. Инфильтрация в ограниченных пределах полезна ограждающей конструкции, так как способствует просушкестен, уменьшает влажность помещений, интенсифицируя их воздухообмен. Необходимость обеспечения этих теплофизических свойств дает представление о желательной структуре материала стен: с позиций теплопроводности предпочтительнее пористые структуры и, наоборот, более плотные с позиций теплоустойчивости и воздухопроницания.

Одновременно стена должна обладать еще и таким сопротивлением паропроницанию, при котором недопустимо или ограничено накопление в ней влаги за холодный период года, поскольку увлажнение стен приводит к снижению морозо-, био- и влагостойкости материалов.

Крайне нежелательно увлажнение материала стен при выпадении конденсата.

Конденсат выпадает обычно в холодное время года, когда температура в теле стены имеет отрицательные значения.

Из рассмотренного наметились методические предпосылки по проектированию стены как ограждающей конструкции. Но всем видам стен в той или иной мере присущи еще и несущие функции.
Есть два метода совместного учета ограждающих и несущих свойств стеновых конструкций: совмещение этих функций и их разделение. В первом случае конструкция получается однослойной, а во втором—многослойной или ее еще называют слоистой. Во втором случае каждый слой обычно имеет свое назначение: теплоизоляционный, звукоизоляционный, пароизоляционный, отделочный и т.п.

Междуэтажные перекрытия.

Важнейшая ограждающая функция перекрытий - звукоизоляция. Механизм прохождения звуковых волн через междуэтажные перекрытия различен в

зависимости от источника звука. Различают ударный и воздушный звуки.