Строительные системы и конструкции

Строительство — процесс, включающий строительные, монтажные, транспортные и другие работы, а также организационно-технических мероприятия по возведению новых, реконструкции, ремонту и реставрации существующих зданий, сооружений и их комплексов, инженерной инфраструктуры, благоустройству территорий объектов.

Строительные материалы — материалы, предназначенные для создания строительных конструкций зданий и сооружений и изготовления строительных изделий, а также для выполнения защитно-отделочных покрытий зданий и сооружений.

Строительные изделия — изделия, предназначенные для применения в качестве элемента строительных конструкций зданий и сооружений.

Строительная конструкция — часть здания или сооружения, выполняющая несущие, ограждающие или эстетические функции.

Виды и классификация строительных конструкций

Строительные конструкции, по назначению, подразделяют на:

• Несущие;
• Ограждающие;
• Совмещенные.

Несущие строительные конструкции — воспринимают нагрузки и обеспечивают надежность, жесткость и устойчивость зданий.

Несущие конструкции также разделяют на:

• Основные, образующие конструктивную систему здания: фундаменты, стены, опоры, перекрытия, покрытия.
• Второстепенные: перемычки над проемами, лестницы, блоки шахт лифтов.

Ограждающие конструкции — изолируют внутренние помещения в зданиях от внешней среды или между собой: не несущие стены, перегородки, окна, витражи, фонари, двери, ворота.

Совмещенные конструкции — выполняют несущие и ограждающие функции.

Несущие строительные конструкции здания разделяют на горизонтальные несущие конструкции — воспринимают приходящиеся на них вертикальные нагрузки и поэтажно передают их вертикальным несущим конструкциям, которые передают нагрузки через фундаменты грунтам основания здания.

По способности воспринимать внешние усилия строительные конструкции подразделяют на:

• Жесткие элементы, они воспринимают сжатие, растяжение и изгиб, сохраняя под воздействием нагрузки собственную первоначально заданную форму, например, деревянная стойка, стальная балка перекрытия, железобетонная плита.
• Гибкие элементы, они могут воспринимать только растяжение. Сохранение их формы в конструкциях обеспечивается предварительным натяжением, например, затяжка арки, мембранное покрытие, металлические элементы конструкций в виде стальных канатов, полосовой и рулонной стали.

По характеру силовой работы в пространстве конструкции подразделяют на:

• Плоскостные конструкции — способны воспринимать только нагрузку, которая действует в плоскости самой конструкции, например, балки, фермы, рамы, арки, стены. Для обеспечения пространственной жесткости строительных конструкций из плоскостных элементов, применяют дополнительные элементы: распорки, плиты покрытий и перекрытий, стеновые панели.
• Пространственные конструкции — способны воспринимать нагрузку, приложенную к ним в трех измерениях, например, покрытия и перекрытия, складки, своды, купола, оболочки различной кривизны.

По способу изготовления и монтажа строительные конструкции подразделяют на:

• Сборные строительные конструкции — их монтируют в рабочее положение на строительной площадке из отдельных изделий (бетонных, железобетонных, металлических, деревянных), изготовленных ранее. Например, фундаменты монтируются из плит и блоков, стены — из панелей, а перекрытия — из плит.
• Монолитные строительные конструкции — выполнены в виде единого целого (монолита) непосредственно на месте возведения здания. Монолитные конструкции возводятся путем устройства опалубки — формы, точно определяющей конфигурацию будущей конструкции, установки арматуры, укладки бетонной смеси, ее уплотнения и ухода за твердеющим бетоном. Например, фундаменты, опоры, стены, перекрытия, лестницы.
• Сборно-монолитные строительные конструкции — в них объединены сборные элементы и монолитный бетон. В сборно-монолитном варианте выполняют преимущественно конструкции стен (с использованием пустотных блоков или панелей опалубки), перекрытий (с применением железобетонных балок, плит, арматурных каркасов, опалубочных элементов), колонн (со стальными или асбестоцементными трубами).

По расположению относительно здания конструкции на:

• Внутренние несущие, ограждающие и совмещенные конструкции — располагаются внутри зданий: стены, колонны, перекрытия, перегородки, лестницы.
• Наружные конструкции — располагаются на границах разделения внутреннего пространства или вне объема зданий: стены, окна, витражи, перекрытия, покрытия, крыши, опоры выносного каркаса, балконы, лоджии, лестницы.

Большинство ограждающих и совмещенных строительных конструкций (стен, перекрытий, крыш, покрытий) выполняются многослойными, состоящими из нескольких слоев различных материалов. Использование многослойных конструкций обусловливается необходимостью обеспечения несущей способности, пароизоляции, теплозащиты, гидроизоляции, звукоизоляции, защиты от атмосферных воздействий.

Строительные системы

Строительная система — характеристика конструктивного решения возводимого здания, включающая вид вертикальных несущих конструкций, используемые материалы и способ монтажа.

Различают четыре группы материалов несущих конструкций или конструкционных материалов:

• Деревянные;
• Металлические;
• Бетонные;
• Каменные.

А также две группы технологий возведения:

• Традиционная, ручная кладка стен и столбов из кирпича, камней и бревен.
• Индустриальная, из бревен, брусьев или панелей, полностью подготовленных в заводских условиях для сборки на месте строительства:
  • Полносборные;
  • Монолитные;
  • Сборно-монолитные.

Наиболее распространено применение одного вида конструкционного материала и одного способа возведения всего здания.

По виду используемого материала строительные конструкции разделяют на:

• Бетонные и железобетонные;
• Стальные;
• Каменные;
• Деревянные.

Железобетонные конструкции

Железобетонные конструкции и изделия — элементы зданий и сооружений, изготовляемые из железобетона.

Основное преимущество железобетона — это возможность придавать ему необходимые форму и размеры при высокой прочности готовых изделий.

Классифицируются по:

По способу выполнения:

• Монолитные;
• Сборные;
• Сборно-монолитные.

Виду применяемого бетона:

• Тяжёлый;
• Лёгкий;
• Ячеистый;
• Жаростойкий;
• Других бетонов.

Виду напряжённого состояния:

• Обычные;
• Предварительно напряжённые.

Бетонная конструкция — строительная конструкция, выполненная из бетона без арматуры или с применением арматуры, для которой коэффициент армирования меньше минимального значения коэффициента армирования, установленного настоящими строительными правилами.

Железобетонная конструкция — строительная конструкция, выполненная из бетона с применением рабочей и конструктивной арматуры. Усилия от всех видов воздействий в железобетонных конструкциях воспринимаются бетоном и рабочей арматурой.

Бетон — искусственный строительный материал, получаемый в результате формования и затвердевания уплотнённой смеси из цемента, заполнителей, воды и специальных добавок.

Арматура — элементы (стержни, проволока и витые канаты) в составе железобетонной конструкции, предназначенные для восприятия растягивающих или сжимающих усилий для усиления бетона в сжатой зоне сечения.

Стальные конструкции

Стальные строительные конструкции — элементы зданий и сооружений, изготовленные из стали и соединены сваркой, заклёпками или болтами.

Благодаря высокой прочности стали они надёжны в эксплуатации, имеют малую массу и небольшие габариты по сравнению с конструкциями из др. материалов. Их основной недостаток — подверженность коррозии, что требует периодического проведения защитных мероприятий, применения специальных покрытий и покраски.

Каменные конструкции

Каменные строительные конструкции — это несущие и ограждающие конструкции, выполненные из:

• Строительного кирпича;
• Керамических и бетонных камней и блоков;
• Камней из тяжёлых или лёгких горных пород;
• Крупных блоков из  силикатного и лёгкого бетонов;

с применением строительных растворов и армирующих элементов.

Деревянные конструкции

Деревянные строительные конструкции — это соответственно, строительные конструкции, изготовленные из древесины.

Деревянные конструкции различают по назначению:

• Несущие;
• Ограждающие.

По видам:

• Балки;
• Фермы;
• Арки;
• Рамы;
• Своды;
• Оболочки.

По средствам соединения элементов между собой — с помощью гвоздей, нагелей, шпонок, вдавливаемых металлических креплений и клея.

Смотрите также материалы:

• Сортамент строительной арматуры.
• Армирование кладки из строительных блоков.
• Армирование кирпичной кладки.
• Армирование ленточного фундамента.
• Армирование столбчатого фундамента.
• Расчет количества арматуры для фундамента.
• Армирование стяжки.