загрузка...
загрузка...
На головну

Теоретичні основи архітектурно-конструктивного проектування будівель

Розділ 1. Основи архітектурно-будівельного проектування.

Взаємозв'язок функції, конструкції і форми в архітектурі.

матеріали і техніка конструктивних рішень цивільних будівель.

Фізико-технічні основи проектування.

Взаємозв'язок функції, конструкції і форми в архітектурі.

будівлі - Це наземні будівельні споруди, що мають внутрішній простір, призначене для проживання, праці, відпочинку, соціально-культурного обслуговування населення, зберігання матеріальних цінностей (житлові будинки, виробничі корпуси, клуби, лікарні).

Наземні споруди, які не мають такого внутрішнього простору (мости, естакади), а також підземні та підводні споруди (тунелі, греблі) називаються інженерні споруди або просто споруди. Вони виконують частіше технічні функції, призначені для проведення виробничих і невиробничих процесів - станції метро, телевізійні та радіо щогли, димові труби, вежі, монументи, обеліски.

Типи будівель і споруд за функціональним призначенням поділяються на:

- Цивільні - житлові і громадські;

- Виробничі - промислові і сільськогосподарські.

громадські будинки забезпечують побутові потреби і громадську діяльність людей.

До житлових відносяться будівлі, призначені для постійного проживання: квартирні будинки, гуртожитки, інтернати, готелі.

До громадських відносяться будівлі:

- Навчально - виховних і наукових установ - дитячі сади, ясла, школи, технікуми, вузи;

- Видовищні;

- Лікувально - профілактичні - санаторії, будинки відпочинку;

- Адміністративні,

- Комунальні.

виробничі будівлі призначені для ведення виробничої

діяльності. Такі будівлі забезпечують ведення виробничих процесів, захист обладнання і працюють на виробництві людей від атмосферних впливів, комфортні умови роботи.

До виробничих належать:

- Основні та допоміжні будівлі промислових підприємств різного призначення - металургії, машинобудування, хімії,

- Агроіндустріальних комплексів, сільськогосподарських будівель.

Будівлі та споруди - це штучне середовище. У природі немає приміщень, необхідних людині для життя. Тому вони створюються штучно.

Будівля являє собою простір, обмежений будівельними конструкціями. Воно призначене:

- Для короткочасного або тривалого перебування в ньому людей,

- Захисту їх від впливу природних факторів,

- Здійснення процесів життєдіяльності.

Це функція будівлі. Відповідає на питання «Для чого?» Будується.

Але, зводячи будівлю або споруду, люди ніколи не керувалися тільки його користю і доцільністю. Тип будівлі визначався побутом, народними традиціями, релігійними віруваннями, ідеологією суспільства.

давньоримський архітектор Марк Вітрувій поліонние сформулював тріаду: «Користь, Міцність, Краса». Це означає, що будь-який архітектурний твір має три групи якостей:

- Функціональні - зручність, користь (Для чого?);

- Конструктивні - міцність, економічність (Як? З чого?);

- Естетичні - краса, художній образ, що виражає зміст.

I.На початкових етапах розвитку людини його споруди мали чисто функціональну спрямованість: захист від холоду, вітру, дощу, диких тварин, часто, диких людей.

II. пізніше, в епоху бронзи (2 тисячоліття до н. е.), До необхідності добаві-

лись закони краси. Будівлі стали виразом образів.

Наприклад, місце громадських церемоній позначалося спорудою з вертикально поставлених каменів із зображенням голови.

У Стародавньому Єгипті такі важкі споруди з каменів образно звеличують влада фараонів. Самі ж будинку єгиптян побудовані з легких будівельних матеріалів: очерету, глини, цегли з мулу, так як клімат Єгипту жаркий і сухий.

III.Об'єднання функції і краси, конструкції і архітектури становить поняття «Тектоніка» (Грец. Аrchitectonike - будівельне мистецтво).

1. Прикладом поєднання функції, конструкції і естетики є ордер. У перекладі з латинської «ордер» - порядок.

В архітектурі ордер - це поєднання конструкції і декору з певним співвідношенням їх розмірів.

В основі ордера лежать конструкції - стійки і балки.

 Наприклад, в Древній Греції при будівництві релігійних

споруд - храмів архітектори використовували ордер, кото

рий отримав назву грецький архітектурний ордер.

Основні елементи цього ордера:

- Цокольна частина храму;

- Колони, які складаються з бази, стовбура і капітелі;

- Перекриває частину, яка складається з балки, фриза

(Середня западає частина), карниза (верхня виступаюча

частина);

- Фронтон трикутної форми, обмежений зверху двома

скатами даху.

Цокольна частина - це основа будинку.

Колона - головна несуча частина. Вона несе перекриває

конструкцію - балку, фриз, карниз, фронтон, дах.

Мал. 1.1. Грецький доричний ордер

На початку стійки і балки робили з дерева, пізніше - з каменю.

Проміжки між стійками і балками заповнювалися глиняним цеглою.

Форма колони найчастіше повторювала рослинний мотив - стовбур колони мав вигляд стебла, верхня частина - капітель - вид квітки.

Між стійками і балками розміщувалися скульптура і барельєфи.

Пізніше в Афінах колони були замінені фігурами людей.

2. Прикладом поєднання функції, конструкції і естетики може бути звичайна стіна.

Спочатку стіна - це конструкція, яка виконує функцію огорожі, поділу простору, сприйняття навантажень від власної ваги, ваги перекриттів і даху.

Конструктивно стіна спочатку споруджувалася з колод. Естетика полягала в підборі якісних колод і оформленні прорізів вікон і дверей різьбленими лиштвами і віконницями.

Верхня частина стіни - фронтон, на яку спирається дах. Великі свеси даху зміцнюються конструктивними елементами - гребеневим бруском, кобилками. Ці елементи декоруються: коньковий брус прикрашається різьблений головкою коника, під нею звисає різьблена дошка - «рушник», кобили мають фігурну форму. Ці архітектурні деталі збирають в одне ціле дерев'яний зруб і покрівлю.

Стіна з каменю теж несе в собі функціональне, конструктивне та декоративне призначення:

- Нижня частина стіни має велику товщину, т. К. Це її опора. Називається ця частина стіни цоколь;

- Для захисту стіни від потоків дощу в верхній частині стіни викладається карниз.

Ці частини виступають з площини стіни, і вже самі по собі вносять динаміку в одноманітність площині. Профіль карниза може мати різні форми. Площина стіни між цоколем і карнизом служить полем для скульптурного рельєфу і живопису.

Прорізи вікон і дверей в кам'яній стіні мають:

- перемичку, Яка несе навантаження від вищерозміщених стіни;

- Пояс - карниз, Який захищає отвір від дощової води, що стікає по стіні. Це їх функціональне призначення.

Декоративно ці елементи можуть мати різний профіль.

IV.Періодичні збіговиська великої кількості людей в одному місці - для вирішення якихось загальних питань або для молитви, привели до необхідності у великому внутрішньому вільному просторі.

Для створення такого простору використовувалися вертикальні конструкції - стіни, колони. А замість плоского перекриття для збільшення верхньої простору стали будувати арки і склепіння.

1 - хрестовий;

2 - циліндричний;

3 - монастирський;

4 - зімкнутий;

5 - стрілчастий;

6 - дзеркальний;

7 - купольний;

8 - готичний;

9 - вітрильний;

10 - візантійський і. т. д.

Мал. 1.2. типи склепінь

Склепіння спираються безпосередньо на стіни і мають в центрі світловий барабан.

Крім цього арки і склепіння підвищують акустику приміщення - звук багато разів відбивається від поверхні перекриття і створюється ефект «мікрофона».

Спочатку таким простором володіли тільки культові споруди - церкви, собори.

Таким чином, вигляд церкви обумовлений її функціональними якостями:

- Потребою висвітлення цього простору (світлові ліхтарі);

- Забезпеченням акустики для співів і читання молитов;

- Необхідністю зонування внутрішнього простору (висока перекриття в середній частині будинку, низька - у вівтарній частині та бокових частинах).

конструктивні якості будівлі церкви - міцність її конструкцій, надійність матеріалів. До наших днів збереглося багато культових будівель з каменю, цегли, за рідкісним винятком дерева.

естетичні якості привертають увагу до культового спорудження: те-

тичного живопис, скульптура, фрески. Ці декоративні елементи візуально

знижують масивність огороджувальних конструкцій.

Естетика вплинула і на конструкцію культових будівель. Вони повинні були виглядати зовні монументальними і високими. Всередині будівлі така висота була не потрібна. Тому купол будівлі мав дві частини: зовнішню і внутрішню:

- Внутрішній купол був несучою конструкцією, на яку спирався світловий ліхтар, і виконувався з каменю або цегли,

- Зовнішній купол робився в основному чисто декоративним, дерев'яним.

Барабан світлового ліхтаря, крім функції освітлення, повинен був зробити купол ще більш високим по відношенню до зовнішнього простору.

Пізніше великий внутрішній простір мали вже не тільки культові споруди. Таке простір стали створювати за рахунок об'ємних каркасних конструкцій. Основа такого каркаса - стійки, балки, ригелі. Проміжки між основними елементами каркаса заповнюються каменем, цеглою, дерев'яними елементами.

Елементи каркаса могли бути видимими зовні або перебувати всередині будівлі. Приклад видимого каркаса - готічес-

дещо фахверкове будівництво. Фах-

перевірки з дерева або каменю не тільки

мають функціональне призначення

каркаса, але і виразні самі по

собі.

Застосування каркаса дає можливість

ність збільшити отвори вікон і дві-

рей, зробити вітражі.

Рис 1.3. Фахверковий будинок. Англія XV в.

V.Не завжди поєднання якостей функції, конструкції і форми носило гармо

ковий характер. Наприклад, в епоху капіталізму з'явилося поняття еклектика.

еклектика - Це змішання форм різних стилів. Поява еклектики призвело до порушення зв'язку між функцією, конструкцією і виглядом архітектури.

Фасади будинків в цей період відрізнялися строкатістю - наявність безлічі погано поєднуваних між собою елементів не було обгрунтовано функціонально. Мала місце перевантаження декором.

Наприклад, в фасадах Великого Кремлівського палацу в Москві (1839-1849, К. Тон) з'єднані сучасні прийоми архітектури з деталями давньоруської та візантійської архітектури.

VI.Як реакція на еклектику на початку 90-х років XIX ст. в Європі виник новий стиль - модерн(Фр. - Сучасний). У цьому стилі немає історичної спадкоємності, симетрії і класичних форм. Використовувалися нові конструктивні і колірні рішення, нові матеріали - бетон, сталь, кераміка.

У стилі модерн, наприклад, виконаний особняк Рябушинського (Тверський бульвар - Мала Бронная: зараз музей М. Горького).


1.4. особняк Рябушинського

(Москва. 1900-1902. Ф. Шехтель)

У цій будівлі жорсткі плоскі форми конструкцій поєднуються з химерними елементами входу, обрамлення вікон 1 поверху, декоративних решіток.

VII.В кінці XIX в. в Чикаго американський архітектор Л. Саллівен (1856-1924) застосував ідею сталевого каркаса в будівництві багатоповерхових будівель. Йому належать слова «форма слідує функції», т. Е. Форма споруди залежить від його призначення.

VIII. На зміну модерну приходить «раціональна» архітектура.

раціоналізм- Від латинського «раціо» - розумний. Знову на сцену виходить конструктивізм з його стандартизацією, типізацією, масовим будівництвом. З'являється багатоквартирне житло і будинки у вигляді секцій.

У Росії раціоналізм був виправданий після Великої вітчизняної війни, коли коштів не було, але потрібно було відновлювати зруйновані міста. На перший план висувалася функція і конструкція будівель, а зовнішня і внутрішня форми були спрощені.

Економія горизонтальній площі і використання вертикального простору привели до створення нових технологій будівництва - армування бетону - Залізобетон, монолітний залізобетон. Виникає серійність будівництва.

На перший план висувається функціоналізм. Естетичний вигляд нових споруд кілька збляк. Будівлі мали просту геометричну форму, використовувалися прості архітектурні способи виразності - колір, фактура матеріалу.

Французький архітектор Ле Корбюзьє (1887-1965) формулює п'ять основних принципів нової архітектури:

- Гнучке планування, можлива всередині каркасної конструкції;

- Вільне рішення фасаду, винесеного перед каркасом;

- Суцільні горизонтальні стрічки вікон;

- Плоский дах, яку можна використовувати як сад;

- Постановка будівлі на залізобетонні стовпи з відривом від землі, щоб прокласти під будівлею зелену зону.

Елементи будівлі отримують чітко визначені функції:

- Каркас - система жорстко скріплених стійок і ригелів - сприймає навантаження від усіх сил, які впливають на будівлю,

- Плоскі елементи - перегородки та огорожі - звільнені від навантаження, захищають і розчленовують простір.

У таких спорудах склалося два варіанти композиції:

- Каркас прихований за огорожами;

- Каркас виведений назовні і є видимим (подобу фахверкового будівництва).

Естетика зводиться до розміщення на плоских поверхнях стін мозаїки, живопису, барельєфа. Як скління використовуються суцільні вітрини, вітражі.

У багатоповерховому каркасному будівництві площині стін (панелей) ділять фасад на осередки. Ці осередки утворюються горизонтальними і вертикальними швами. Створюється модуль членувань з ритмом і метром.

Така ритмічна повторюваність елементів будівель нагадує орнамент. У цей орнамент можуть бути включені вікна, балкони, лоджії і декоративні елементи оздоблення поверхні зовнішніх стін.


Мал. 1.5. Будівля музею в Ташкенті

На фасаді будівлі музею в Ташкенті вертикальні смуги скління чергуються з рельєфними ажурними гратами.

Основа архітектури стала складатися в серійності і індустріальності будівництва. Але завдяки цим принципам з'явилися нові види покриттів - адже величезні простори з мінімальною кількістю опор каркаса треба було чимось перекривати? з'явилися:

- Вантові покриття з гнучких елементів - розтяжок, систем сталевих тросів; - Складчасті конструкції, що мають вид залізобетонних складок (покриття стадіону Лужники);

- Циліндричні оболонки із залізобетону;

- Поверхні двоякою кривизни - гіперболічні параболоїди. наприклад,

будівлю велотреку в Крилатському (1980, М. Вороніна).


Мал. 1.6. Критий велотрек а Крилатському.

Потреба в будівництві нових типів будівель - великих корпусів фабрик, заводів, багатоквартирних будинків - привела до появи нових будівельних матеріалів і конструкцій - чавун, прокатне залізо, армоцемента.

За рахунок властивостей цих матеріалів стало простіше створити задуману форму. Наприклад, метал або монолітний бетон набагато гнучкіші матеріали, ніж камінь або цегла.

Приклад, будівля ГУМу (1889-1893, А. Померанцев) в Москві. Великі прольоти в цій будівлі перекриті металевими і залізобетонними конструкціями, використані містки і внутрішні переходи.

XIX. В середині ХХ ст. в світі з'являється нове віяння - пост-модернізм(Його популяризатори Ч. Дженкенс, Р. Стерн, Ч. Мур) - це сенсаційні ефекти на основі несподіваних форм. Знову до життя повертається форма і естетика.

При цьому створення форми споруди і його елементів грунтується на:

- Зв'язку з навколишнім середовищем (наприклад, форми і лінії зламані і як би відтворюють ритми живої природи, стилізовано - рослинні орнаменти);

- Використанні історичних елементів,

- Пошуку неконструктивних і не функціональних елементів (від яких немає ні конструктивної, ні функціональної користі, які працюють чисто в естетичному плані): символіка, еклектика, образи. Використовується контрастне зіставлення матеріалів - наприклад, метал - скло; асиметрія.

XX. Удар по естетичну сторону архітектури Росії було завдано в 1955р., Коли ЦК КПРС і Рада Міністрів СРСР прийняли постанову «Про усунення надмірностей у проектуванні і будівництві». Наслідком цього рішення стали типові будинки, зведені поточно-швидкісним методом, будинки з великих блоків, в кращому випадку прикрашені уніфікованими елементами. Наприклад, ажурними типовими екранами - плита «паранджа».

До сих пір використовуються типові проекти шкіл, дитячих садків, спортивних споруд, кінотеатрів, навіть театрів.

На зміну каменю приходить монолітний бетон. При цьому лицьова поверхня стіни ставати тільки імітацією цегельної кладки з набором архітектурних деталей, наприклад, що імітують колони, отвори.

РЕЗЮМЕ. Таким чином,

функція впливає на:

- Тип архітектурної споруди,

- Кількість і склад приміщень в ньому, їх розташування, угрупування і розміри. Наприклад, є різниця між житловим, громадським або промисловим будівлею.

конструкції залежать від властивостей і якостей будівельних матеріалів і змінюються з їх розвитком. Наприклад, в класичному періоді давньогрецької архітектури несучі конструкції будівель зводили з мармурових блоків. В імператорському періоді (31 р. До н.е.. - V ст. Н. Е.) Будівлі будували з обпаленої цегли в поєднанні з бетоном. Такі матеріали розширили композиційні можливості. Зараз застосовується індустріальна техніка монолітних і збірних залізобетонних конструкцій, метал.

естетичні якості будівлі - це рішення його зовнішнього та внутрішнього вигляду.

Вигляд будівлі створюють загальні і приватні архітектурні форми.

загальні архітектурні форми - це зовнішні і внутрішні обсяги спорудження, силуети, пропорції.

Приватні архітектурні форми - це карнизи, балкони, лиштви вікон і дверей, елементи декору.

Особливість роботи дизайнера полягає в тому, що вона включає в себе і техніку і мистецтво. З одного боку, проектування ведеться на основі інженерно-технічних знань. З іншого боку, - на основі творчого процесу, т. Е. Мис-

лення образами і формами.

Практика доводить, що найбільш плідні результати досягалися, коли форма розвивалася на основі конструктивної і функціональної логіки.

Тут можливі варіанти.

1. Архітектурна форма може близько збігатися з конструкцією і функцією - необхідністю (наприклад, як остов рослини відкритий і бачимо). При цьому художня виразність відрізняє форму від утилітарності, буденності. У той же час доцільність утримує від зайвого ускладнення.

2. Архітектурна форма відображає структуру конструкції і роботу матеріалу, але сама конструкція прихована (наприклад, кістяк живої людської руки можна тільки вгадувати). Декоративні деталі мають художньої правдивістю, це не вигаданий стиль.

матеріали і техніка конструктивних рішень цивільних будівель.

Творчі задуми і фантазії архітектора реалізуються в матеріальній формі - у виробах і конструкціях, які виконані з конкретних будівельних матеріалів. Від того, в якому матеріалі виконано будівля - в дереві або камені, в металі або залізобетоні, - залежать і архітектурний вигляд, і конструктивні рішення цієї будівлі.

1. найпростіші природні будівельні матеріали без додаткової технологічної обробки застосовні в будівлях примітивної форми. Це було характерно для ранньої стадії розвитку архітектури.

2. На етапі родових відносин у людини з'являються спеціальні інструменти для будівництва. Наприклад, для простої обробки деревини.

Родова залежність диктує і нові конструктивні рішення - люди створюють однотипні споруди в межах одного роду. Цим задовольняються елементарні потреби людини. Але вже з'являються культові споруди - т. Е. Нові типи будівель.

3. З розвитком громади до будівель житлового та культового призначення додаються оборонні споруди. Це вже вимагає додаткової обробки простих матеріалів, ускладнення технології зведення будівель (оборонні споруди мають велику висоту).

4. суспільне розшарування призводить до появи ремесла, а значить і нових видів виробничих та інженерних споруд. Вони повинні бути вже не тільки надійними, але і комфортними.

Це призводить:

- До створення нових штучних будівельних матеріалів: керамічної цегли, черепиці, металу;

- До будівництва інженерних споруд.

5. розвиток держави ускладнює різновиди будівель. З метою задоволення всіх потреб зводяться житлові, культові, громадські, виробничі будівлі.

Потрібні вже не тільки висока надійність і комфорт, але і естетичні якості - форма споруди, його художня виразність.

Найбільш поширені в якості будівельних матеріалів - сталь, залізобетон, деревина, цегла, камінь.

Будівельні матеріали вибирають на підставі розрахунків будівельних конструкцій по СНиП:

- СНиП II-23-81 «Сталеві конструкції»;

- СНиП II-24-74 «Алюмінієві конструкції»;

- СНиП II-25-80 «Дерев'яні конструкції»;

- СНиП 2.03.01-84 «Бетонні і залізобетонні конструкції»;

- СНиП II-22-81 «Кам'яні і армокам'яних конструкції».

Будівля має бути довговічним і економічним.

Від ступеня довговічності і економічності будівлі залежить вибір будівельних матеріалів.

Протягом часу за певними видами конструкцій закріпилися відповідні матеріали.

Наприклад, нікому не прийде в голову перекривати приміщення дошками - це ненадійно і недовговічне. Якщо перекриття виконується з дерева, то це не дошки, а брус - елементи більшого перетину. І укладається він з певним кроком. Тільки потім можливо виконати покриття з дощок.

сталь використовується для будівництва великопрольотних і висотних будівель і споруд (L> 24 м, H> 10 м), в промислових цехах.

Це відносно легкий і високоміцний матеріал. З його допомогою можна створювати різні складні форми.

У невеликих будинках сталь використовується для створення легких конструкцій і надання їм архітектурної виразності.

Сталь використовується у вигляді:

- Сталевих прокатних профілів - куточки, I, таври, швелери;

- Листів.

Перелік існуючих прокатних профілів і листів наводиться в збірниках, які називаються сортаментом. У сортаменті вказана форма профілю, його геометричні характеристики, маса одиниці довжини. Довжина профілів зазвичай уніфікована - 6, 9,12 м.

Сталеві елементи з'єднуються між собою за допомогою:

- Зварювання (зварні з'єднання), ПОКАЗАТИ УМОВНЕ ПОЗНАЧЕННЯ

- Болтів (болтові з'єднання).

алюміній - Має легку вагу. Добре працює при низьких температурах. Алюмінієві профілі теж уніфіковані і описані в сортаменті.

Вони можуть бути:

- Пресовані у формах,

- Гнуті,

- Листові.

Пресовані профілі виготовляють шляхом нагрівання алюмінієвої заготовки і продавлювання її через форму з заданим перетином.

Гнуті профілі отримують шляхом викроювання з готового листа та подальшого згину.

Алюмінієві елементи з'єднуються між собою за допомогою:

- Холодної зварювання (зварні з'єднання),

- Болтів (болтові з'єднання),

- Гвинтів (гвинтові з'єднання), гвинтів - саморізів.

залізобетон - Це комплексний будівельний матеріал. Складається з арматури і бетону.

бетон - Це суміш цементу, наповнювача (галька, щебінь, пісок, керамзит), води, спеціалізованих добавок (швидкотверднучих, морозостійких, барвників).

Бетон буває: важкий, дрібнозернистий, легкий, пористий, спеціальний. Відрізняється щільністю і міцністю. Найміцніший - важкий бетон. Ніздрюватий бетон використовують як утеплювач. Він в своєму складі має порожнечі - пори, що містять повітря.

Бетон має різні марки. Наприклад, важкий бетон застосовується для несучих конструкцій і має марку В15, В20, В25, В30, В35. Залежно від змісту цементу.

арматура - Це сталевий дріт або стрижень. Має певні діаметри і довжину. Характеристики арматури описані в сортаменті.

Конструкції із залізобетону міцні, але багато важать. Тому застосовують порожнисті конструкції, з пустотами всередині для зменшення їх ваги.

Залізобетон використовується в монолітному житловому будівництві, особливо висотному.

Деякі конструкції можливі тільки із залізобетону. Наприклад, існує конструкція залізобетонного моста через Берингову протоку довжиною 32 км на двох опорах. Існує проект залізобетонної вежі висотою 2 км.

цегла - Це несучий, теплоізоляційний і оздоблювальний матеріал. Простий у використанні. Це штучний матеріал. Має розміри:

- 120 х 65 х 250 мм,

- 120 х 75 х 250 мм.

Укладається на розчин - суміш цементу, піску і води. Можуть бути різні добавки.

Цеглини бувають:

- Глиняні пластичного пресування;

- Глиняні напівсухого пресування (залежить від ступеня випалу в печі);

- Силікатні (з додаванням цементу).

Розрізняють марки цегли. Наприклад, М200, М150, М125, М100. Марка харак-

теризует міцність цегли.

Цегла для несучих конструкцій обов'язково повинен бути суцільного перетину. Для теплоізоляції і облицювання використовується легкий пустотний цегла. Силікатна цегла не використовують для кладки зовнішніх стін, т. К. Він не стійкий до вологи. Стіни з силікатної цегли потрібно додатково облицьовувати.

Область застосування цегли обмежена - це мало- і среднеетажние будівництво.

деревина - Проста в обробці, має високі теплотехнічні властивості, стійкість до хімічної агресії, можливість склеювання. Висока міцність при невеликій вазі. В якості несучих конструкцій застосовують сосну, ялину, модрину, березу.

Лісоматеріали в будівництві бувають:

- Круглі - колоди,

- Пилені - рейки, дошки, бруски,

- Клеєні - фанера.

Наявні профілі з деревини та їх геометричні розміри перераховані в сортаменті.

Зазвичай колоди мають діаметр 140 - 240 мм, довжину 4 - 6,5 м з градацією через 0,5 м. Пиляні матеріали бувають шириною 6 - 250 мм, товщиною 16 - 250 мм, довжиною 2 - 6,5 м.

Фанера буває листовий, типовий товщини 8, 9, 10, 12 і 15 мм.

Деревина - природний матеріал, вона може мати дефекти - сучки, трещіни? відколи. Тому деревину за якістю ділять на три сорти. Найбільш якісна деревина першого сорту.

З клеєних конструкцій можна сформувати складне перетин і форму. Наприклад, клеєними дерев'яними арковими конструкціями можливо перекривати прольоти до 100 м і більше - якісь видовищні простору. У порівнянні з металевими і залізобетонними конструкціями вони мають меншу вагу.

Найбільш ефективні дерев'яні конструкції:

- При спорудженні сховищ для агресивних матеріалів,

- Фундаментів будівель, що будуються на воді (Голландія).

Дерев'яні елементи з'єднуються між собою:

- Шипами, втулками, нагелями (НАМАЛЮВАТИ);

- Болтами, гвинтами, скобами,

- На клею.

тканини в будівництві використовуються для створення м'яких покриттів - оболонок. Це тентові, надувні каркасні і безкаркасні оболонки.

Використовуються при будівництві промислових будівель, складів, гаражів. Тут потрібні довговічні тканини, з водовідштовхувальним просоченням.

Фізико-технічні основи проектування.

Проектування будь-якого архітектурного об'єкта повинно бути доцільним. Це означає, що в об'єкті повинні бути ув'язані функція, конструкція і естетика (або форма).

функціонально в будівлі необхідно створити середовище:

- Для комфортного перебування людини,

- Для здійснення їм різноманітних процесів - праці, відпочинку, побуту.

естетично об'єкт повинен бути:

- Приємний для ока,

- Виконаний за законами композиції,

- Пов'язаний з оточуючою забудовою.

На основі функції і естетики вибираються технічні рішення будівлі:

- Конструктивні схеми об'єкта,

- будівельні матеріали,

- Промислові вироби.

конструктивно об'єкт повинен бути:

- Міцний, надійний,

- Довговічний.

При проектуванні будинків і споруд обов'язковий облік природних и кліматичних особливостей району, де буде будуватися об'єкт.

Враховуються основні природні чинники:

- Температура і вологість повітря,

- Інсоляція, сонячна радіація,

- Вітер, опади,

- Сніговий покрив, геофізичні показники.

При проектуванні необхідно враховувати і економічні чинники. Найчастіше політ архітектурної фантазії відривається від реальності. І щоб виконати будь-яку повітряну конструкцію потрібно провести розрахунок елементів такої конструкції. І виходить, що для забезпечення надійності конструкції потрібні міцні матеріали, великі перетину елементів. Економіка потребує, щоб витрата матеріалів, що йдуть на виготовлення конструкцій, був мінімальним.

Фізико - технічне проектування починається з визначення ступеня відповідальності будівлі. За ступенем значущості і відповідальності все будівлі діляться на класи. Класи визначені СНиП II-А.3-62 «Класифікація будівель і споруд. Основні положення проектування ».

Всього класів відповідальності 4:

- I клас - великі громадські будівлі (музеї, театри), урядові установи, житлові будинки заввишки понад 9 поверхів, великі електростанції і т. Д .;

- II клас - школи, лікарні, дитячі установи, адміністративні будівлі, підприємства торгівлі і харчування, житлові будинки висотою 6 ... 9 поверхів, великі виробничі будівлі;

- III клас - житлові будинки не більше 5 поверхів, невеликі громадські будівлі;

- IV клас - малоповерхові будинки, невеликі виробничі будівлі, де можлива швидка евакуація людей.

Будинки відносять до цих класів на підставі:

- Господарського значення і потужності (місткості) об'єкта;

- Концентрації матеріальних цінностей і унікального обладнання, встановленого в будівлі;

- Капітальності;

- Довговічності;

- Вогнестійкості;

- Зносу;

- За складом приміщень, їх площі і обсягу, якості зовнішньої і внутрішньої обробки, функціональним процесам в цих приміщеннях.

Всі показники надійності, довговічності, міцності, стійкості теж залежать від класу відповідальності будівлі.

надійність- Це здатність будівель і споруд безвідмовно виконувати задані функції протягом всього періоду експлуатації.

довговічність - Це властивість будівель зберігати свої якості протягом встановленого терміну служби, в певних умовах, при заданому режимі експлуатації (кліматичні та інші умови) без руйнувань, втрати зовнішнього вигляду і форми.

По довговічності (терміну служби) всі будівлі діляться на 4 ступені:

- I ступінь - з терміном служби більше 100 років;

- II ступінь - 50 - 100 років;

- III ступінь - 25 - 50 років;

- IV ступінь - більше 5 - 20 років (тимчасові будівлі).

Довговічність будівлі залежить:

- Від методів захисту елементів будівлі від руйнівних зовнішніх впливів - опадів, радіації, шумів, вібрацій;

- Від надійності його елементів - конструкцій.

- Від якості будівельних матеріалів.

міцність - Це здатність будівлі або споруди чинити опір дії навантаження, не руйнуючись протягом заданого терміну експлуатації. Т. е. Це неразрушаемость будівлі.

Порушення міцності - це поява тріщин, зламів, розривів. Для забезпечення міцності будівлі потрібно, щоб його елементи мали достатні розміри, які визначаються розрахунком.

стійкість - Це здатність будівлі або споруди зберігати свою первісну форму рівноваги під дією навантаження протягом всього терміну служби. Втрата стійкості - це незворотні викривлення окремих елементів конструкцій, наприклад, колон, стійок ферм (приклад: обвалення оболонки покриття розважального комплексу в Москві в 2006 р). Для запобігання втрати стійкості проводять розрахунок на стійкість.

Таким чином, при розробці конструкцій будівлі розрахунками визначають форму, розміри і перетину конструктивних елементів.

жорсткість - Це здатність конструкції в цілому і в окремих її частинах пружно деформуватися в заданих межах. Ці межі встановлюються на основі досвіду будівництва.

Т. е. Конструкції будівлі не статичні. Вони можуть зміщуватися, але в допустимих межах.

Наприклад, під власною вагою, вагою обладнання, людей плита перекриття може прогинатися, але не більше ніж на 1/200 свого прольоту. Якщо плита має довжину 6 м, вона може «провіснуть» на 3 см, не більше (600: 200 = 3). Таке перекриття вважається жорстким.

Наприклад, будівля підвищеної поверховості вважається жорстким, якщо його відхилення від вертикальної осі не вище 1/500 його висоти. Якщо будівля має висоту 200 м, воно цілком законно може відхилитися в сторону на 40 см (Останкінська телевежа при висоті 500 м може відхилитися в сторону на 1 м).

Будівельні матеріали, з яких виготовлені конструкції будівлі, характеризуються показники стійкості:

- Морозостійкість;

- Вологостійкість;

- Биостойкость;

- Стійкість проти корозії і т. Д.

морозостійкість - Це максимальне число циклів заморожування і відтавання в насиченому стані, при якому матеріал не отримує ніяких зовнішніх руйнувань, тріщин, викришування і втрачає в міцності не більше 25% проти початкового значення.

вологостійкість це здатність матеріалу чинити опір руйнівній дії вологи, яка викликає набухання, викривлення, розшарування з подальшим растрескиванием і втратою міцності матеріалу. Матеріали, що не володіють вологостійкістю, можна застосовувати тільки у внутрішніх конструкціях сухих приміщень і приміщень з нормальною вологістю.

Для будівельних матеріалів встановлено 3 ступеня вологостійкості:

- I ступінь влагостойкостіімеют обпалений глиняний цегла, природні камені, керамічні блоки, деякі види пластмас, бетони;

- IIстепени влагостойкостіімеют силікатна цегла, глиняну цеглу напівсухого пресування, пориста кераміка, вироби з водостійкого бетону, пустотілі камені.

- III ступінь вологостійкості мають вироби з необпаленої глини, грунту, гіпсу, а також деревина та інші органічні матеріали.

корозійна стійкість - Етоспособность матеріалу чинити опір руйнуванню під дією води, водяної пари, газів, хімічних речовин, що містяться в навколишньому середовищі. Матеріали, що не володіють необхідною корозійностійких, застосовують в будівництві тільки з відповідним захистом (плівками, забарвленням, цементною штукатуркою).

біостійкість - Це здатність матеріалу чинити опір руйнівній дії мікроорганізмів - цвілі, різних видів будинкових грибків.

Якщо неможливо підібрати матеріали з необхідною стійкістю, передбачають заходи захисту нестійкої конструкції - обмазки, покриття хімічними складами, просочення, штукатурка і т. П.

Будівлі та споруди, розраховані на існування протягом кількох сотень років - пам'ятники, великі унікальні будівлі і споруди - будують з найнадійніших і довговічних матеріалів.

вогнестійкість - Це опір впливу вогню. Чим більше передбачуваний термін служби будівлі і його конструкцій, тим вище повинна бути ступінь їх вогнестійкості. Ступінь вогнестійкості встановлюється в залежності від призначення будівлі, його поверховості згідно СНіП.

Вогнестійкість будівлі і конструкцій визначається межею вогнестійкості - Це час в годинах, протягом якого така конструкція чинить опір дії вогню або високої температури до появи тріщин, отворів, через які проникають продукти горіння.

Максимальний межу вогнестійкості допускає пошкодження конструкцій, але в певних розмірах.

Наприклад, стіни і перегородки з цегли мають межа вогнестійкості:

- При товщині 6,5 см - 0,75 години;

- При товщині 12 см - 2,5 години;

- При товщині 25 см - 5,5 годин.

При проектуванні будівлі враховуються природні фактори. На їх основі створюють мікроклімат в приміщеннях:

- Певна температура і вологість повітря,

- Природне і штучне освітлення,

- Інсоляція,

- Звукоізоляція і звукопоглинання.

Мікроклімат приміщення називають санітарно - гігієнічними умовами.

Наприклад, для підтримки в приміщенні необхідної постійної комфортної

температури воздуханужно правильно вибрати конструкцію зовнішніх стін, покриттів і заповнення світлових прорізів. Це може бути стіна з однорідного матеріалу - цегли, природного каменю, або складної конструкції - із застосуванням утеплювального матеріалу.

Мінімальну необхідну товщину зовнішніх стін визначають на основі

теплотехнічного розрахунку по СНиП II-А.7-71 «Будівельна теплотехніка. Норми проектування ». При цьому має значення:

- Температура зовнішнього повітря в районі будівництва;

- Температура і вологість внутрішнього повітря приміщень для будівель даного виду;

- Допустимий перепад температури внутрішнього повітря і температури внутрішньої поверхні огорожі;

- Теплопровідність матеріалів, з яких проектується стіна.

Вологість повітря впливає на теплообмін людини. Наприклад, при проектуванні об'єкта в зоні жаркого клімату з високою вологістю повітря враховується необхідність інтенсивного провітрювання приміщень. З цією метою приміщення орієнтують в протилежні сторони для створення можливості протягу, а отвори в стінах роблять від підлоги до стелі.

З урахуванням кліматичних умов вибирається засклення віконних прорізів -одінарное, подвійне або потрійне. Наприклад, при великій кількості холодних днів

на рік ефективніше:

- Скоротити площу скління будівлі,

- Використовувати подвійне або потрійне засклення.

Розміри і розташування світлових прорізів визначають на основі розрахунку естественногоосвещенія приміщення з урахуванням нормативних вимог до приміщень даного призначення по СНиП. При невеликій тривалості світлового дня проектується система штучного освітлення, Максимально наближена

до природного.

інсоляція (Від лат. Insolo - виставляю на сонце) - це сонячне опромінення. При проектуванні необхідно:

- І забезпечити доступ світла в приміщення будівлі;

- І забезпечити захист від його надмірного проникнення (перегрів, світловий

дискомфорт, осліплення).

Це досягається технікою конструктивних рішень будівлі:

- Затінення фасадів будівель і території забудови - навіси, козирки, прибудинковий озеленення;

- Затінення світлового прорізу - жалюзі;

- Кондиціонуванням повітря в приміщенні.

Умови необхідної інсоляції:

інсоляція приміщень цивільних будівель забезпечується такий їх орієнтацією і взаємним розташуванням, щоб в період з 22 березня по 22 вересня в районах на південь від 58 ° північної широти і з 22 квітня по 22 серпня в районах на північ від 58 ° північної широти не менше 2,5 ... 3 ч в добу безперервно опромінювалися природними сонячними променями:

- Кімнати однокімнатних квартир,

- 30% кімнат багатокімнатних квартир,

- Всі житлові приміщення в гуртожитках і готелях,

- Нежитлові приміщення з перебуванням людей більше 6 годин на добу.

У південних районах країни повинні прийматися заходи по зменшенню інсоляції.

При проектуванні враховується напрямок вітру, Повторюваність цих напрямків, швидкість руху вітру. Відносно міської забудови це необхідно для взаємного розташування промислових підприємств і житла, інфраструктури (дитячі садки, школи мають у своєму розпорядженні, як правило, в замкнутих дворах, захищених від вітру).

Відносно будівель і споруд враховується величина вітрових навантажень, особливо при проектуванні будинків великої висоти (можливе відхилення від вертикальної осі), з великими площинами стін (можлива парусність). При цьому має значення опір повітропроникності стиків конструкцій, віконних і дверних заповнень.

опади у вигляді дощів та снігу враховуються при проектуванні об'єктів по силі і тривалості. Наприклад, від цих показників залежить форма даху будівлі або споруди - мала кількість опадів на території будівництва в рік - більш плоский дах, велика кількість - високі дахи з великим ухилом і системою водостоків.

У будівлях влаштовують козирки, навіси для захисту входів від опадів. Вага снігового покриву враховується при розрахунку конструкцій на міцність і стійкість (приклад: обвалення павільйону критого ринку в Москві в 2008 році від снігового мішка).

Конструктивні рішення перекриттів і перегородок перевіряють на звукопроводность акустичним розрахунком. Звукоізоляція досягається:

- Ущільненням зазорів між конструктивними елементами. Це виключає можливість проходження звукових хвиль з одного приміщення;

- Застосуванням конструкцій перекриттів і перегородок з повітряними порожнинами і укладанням шарів звукоізоляційних матеріалів.

геофізичні показники враховуються при проектуванні фундаментів і виборі об'ємно - планувального рішення будівлі. Це характеристики грунту в місці проектування, глибина промерзання, просадка ґрунту, сейсмічність.

Таким чином, виявляється послідовність проектування будівлі:

1. Встановлюється клас будівлі.

2. Встановлюється необхідна для такого будинку ступінь вогнестійкості і довговічності.

3. Підбираються будівельні матеріали заданої стійкості.

4. Вибирається конструктивна схема будівлі.

Вступ. «-- попередня | наступна --» Об'ємно-планувальні рішення будівель і споруд.
загрузка...
© om.net.ua