Всем доброго здоровья!
В этой статье хочу затронуть вопрос прочности частных домов (коттеджей) или других построек из различных материалов. Всё многообразие современных домов и сооружений по прочности можно разделить на несколько типов:
1 тип.
Облегченные каркасные дома и сооружения и дома из СИП-панелей. К ним я отношу деревянные каркасы с заполнением утеплителем и обшивкой доской ("вагонкой") или листовыми материалами (ДСП, ЦСП и т.д.), металлические каркасы с обшивкой "сэндвич"-панелями.
Эти дома и сооружения облегченного типа характеризуются облегченной конструкцией стены, которая выполняет только ограждающие функции - защита помещений от температурных воздействий, ветра, влаги, шума, солнечной радиации и т.п. Что в свою очередь приводит к уменьшению нагрузки на фундамент и несущий каркас здания. Тем самым как правило дома и сооружения с облегченным каркасом наиболее дешевы в изготовлении (что и является их основной привлекающей характеристикой).
Но не надо забывать и про прочностные характеристики таких построек. Вместе с облегчением конструкции уменьшается их прочностные свойства. Дома и сооружения такого типа наименее прочные и как правило еще и наиболее пожароопасные. Дома такого типа как правило выполняются не более 2-х этажей высотой.
При проектировании зданий такого типа рекомендуется устраивать монолитный или кирпичный цоколь высотой около 1м, если в непосредственной близости от здания или внутри него предполагается движение автомобилей (при случайном столкновении автомобиля с облегченной стеной - он ее попросту сломает). Также если в здании планируются взрывоопасные помещения - например с наличием бытового газа или помещения для покраски чего либо - необходимо в обязательном порядке выполнять требования по легкосбрасываемым конструкциям стен, окон или кровли, иначе при взрыве часть дома или он весь может попросту разлететься... Ну и в случае пожара ущерб для таких сооружений как правило значителен, поэтому нужно очень внимательно следить за требованиями пожарной безопасности при эксплуатации таких зданий.
2 тип.
Здания с монолитным или тяжелым металлическим каркасом, а также здания где несущую часть стены составляет однородный (как правило штучный материал) - кирпич, газобетон, шлакобетон и т.д.
Наружные стены в таких зданиях либо самонесущие (рассчитаны выдерживать свой вес) либо несущие (нагружены дополнительно перекрытиями с полезной нагрузкой - мебель, полы, перегородки, оборудование и т.д.). Стоимость строительства таких зданий в разы превышает стоимость строительства облегченных зданий. Такие здания могут быть очень высокими и только такими строят здания с повышенными требованиями к огнестойкости (общественные, многоквартирные жилые и т.д.). Здания и сооружения такого типа как правило проектируют не ниже 2-й степени огнестойкости.
Прочностные характеристики зданий такого типа очень надежные, рассчитаны на длительную эксплуатацию (обычно не менее 50 лет). Однако для таких зданий тоже не следует забывать про требования к взрывоопасности - легкосбрасываемые конструкции тоже обязательны, иначе если эти требования не учитывать здание конечно не развалится, но могут возникнуть трещины в несущих элементах и их в дальнейшем придется усиливать или заменять. В случае пожара ущерб может быть значительным, но как правило не приводит к перестройке всего здания в целом, а к замене или усилению отдельных элементов.
Исключения для данного типа зданий могут составить постройки из газобетона/шлакобетона с деревянной стропильной (облегченной) конструкцией кровли или перекрытий. Когда не все здание строится как облегченное, а отдельные его элементы - чаще всего для удешевления.
Прочностные характеристики таких сооружений получаются комбинированные, что необходимо учитывать в проектировании и строительстве данных сооружений, а затем в дальнейшей эксплуатации.
3 тип.
Замки, крепости, современные фортификационные сооружения.
Стены замков и крепостей строившихся в основном в средних веках нашей эры рассчитаны были не только выполнять ограждающую и несущую функцию, но и решать специальные задачи - противостоять воздействию различными типами вражеского вооружения (удары тарана, камней из баллист, в дальнейшем пушечных ядер, поджогу и т.д.). Поэтому стены замков проектировались и строились очень толстыми и массивными с узкими окнами - бойницами, крепостные стены по верху как правило заканчивались боевым ходом , защищённым бруствером и зубцами, для ведения оборонительного огня по наступающим.
Однако с развитием артиллерийского вооружения крепостные стены перестали быть надежной защитой для обороняющихся. Гаубичная артиллерия попросту перебрасывала крепостные стены снарядами, да и сами снаряды приобрели гораздо большую поражающую силу, поэтому примерно с 18 века крепости начали видоизменяться.
Современные крепости представляют собой заглубленные специальные фортификационные сооружения (СФС), строящиеся всегда под землей как для облегчения маскировки, так и для повышения живучести, ведь боеприпасу прежде чем нанести вред самому сооружению необходимо было преодолеть толщу насыпи грунта над ним.
Со времен 2-й мировой войны во всех крупных городах были оборудованы убежища, противорадиационные укрытия (ПРУ) и прочие специальные защитные сооружения, предназначенные для защиты мирного населения во время войны. Проектирование таких сооружений в настоящее время ведется в соответствии с СП 88.13330.2014 Защитные сооружения гражданской обороны.
Зачастую убежищами или ПРУ служили специально переоборудованные и укрепленные подвалы существующих зданий, а в современном многоэтажном монолитном домостроении практически любой подземный паркинг может быть переоборудован в убежище.
В принципе при желании можно и подвал частного дома сделать укрепленным - либо как убежище, либо например как банковское хранилище))
4 тип.
Подземный бункер.
Самый защищенный на сегодняшний день тип фортификационных сооружений - это подземный бункер (как правило не менее 30м под землей, или глубже - зависит от финансовых возможностей и грунтов).
В связи с развитием наступательного вооружения в 20-м веке (например появлением бомб и ракет способных пробить плиту покрытия СФС или "подныривающих" боеприпасов - пробивающих грунт на определенную глубину и взрывающихся у стены или под СФС), а также относительно слабой защищенности СФС от ядерных взрывов с небольшим удалением были придуманы подземные бункеры.
Помимо того что сам бункер представляет собой мощнейшее железобетонное сооружение, способное выдержать мощное воздействие боеприпасов их еще размещают на значительной глубине, а в сочетании с тем что как правило их проектируют с определенной долей автономности (наличие еды, воды, медикаментов, системы переработки отходов, регенерации воздуха и т.д.) эти сооружения практически неуязвимы.
Гарантированно уничтожить бункер с его содержимым позволяет только направленный ядерный взрыв при условии если знать его точное местоположение, что как правило является секретной информацией.
Полноценные бункеры в современном мире себе могут позволить только правительства государств, или очень богатые люди, т.к. строительство таких сооружений крайне дорого.
Кстати в военное время такими упрощенными бункерами становятся все заглубленные линии современного метро. Жизнь в таких бункерах описана в романах современного писателя "Метро 2033", "Метро 2034" и "Метро 2035" Д.А. Глуховского.
Спасибо за внимание. Ставьте лайки и подписывайтесь на канал - если вам было интересно это прочитать, пишите свои вопросы и предложения в комментариях - будем рады любой конструктивной критике.