Требования к строительным конструкциям закреплены в законе 384-ФЗ от 2009 года (последняя редакция – 2023 года). Основные его положения гласят, что здания или сооружения должны возводиться с использованием материалов, перечень которых содержится в этом же документе. Материалы несущих конструкций, а также других элементов строения, должны обеспечивать его безопасность, прочность и долговечность.
Типы конструкций зданий
Типовые конструкции зданий и сооружений состоят из нескольких основных элементов:
- Несущие конструкции. Это часть здания, которая, помимо своего собственного веса, берет на себя нагрузку от элементов, расположенных выше, и передает ее фундаменту.
- Ограждающие конструкции. К ним относятся стены, окна и т.д. – то есть, те элементы строений, главная задача которых – изолировать внутренние помещения от окружающей среды.
- Совмещающие конструкции. Такие элементы одновременно выполняют несущую и ограждающую функции.
Отдельный важный элемент конструкции здания – фундамент. Он берет на себя всю нагрузку и транслирует ее в толщу грунта. От прочности фундамента зависит целостность всего строения.
Что такое несущие конструкции и какие они бывают
Итак, основная задача несущих конструкций – сохранение заданной формы здания, поддержание его целостности, равномерное распределение нагрузки. В современном строительстве существует несколько классификаций несущих конструкций.
Самые распространенные виды несущих элементов – это:
- Бескаркасные. Среди типов несущих конструкций зданий бескаркасные встречаются очень часто. По этой технологии строятся жилые дома, образовательные и медицинские учреждения, другие здания общественного назначения. Несущей конструкцией здесь выступают стены с поперечным, продольным или перекрестным расположением. Такой тип конструкции используется в панельном строительстве.
- Каркасные. Несущими элементами этой конструкции выступают ригели, колонны, перекрытия, нередко – ограждающие стены. По таким проектам строятся дома большой этажности, а также здания, в которых предусмотрены просторные помещения. Расположение ригелей – крепких балок, также может быть продольным или поперечным, а иногда они вовсе могут отсутствовать в конструкции.
- Монолитные. Готовые элементы здания в таком строительстве не используются. Каркас дома создается по ходу строительства – выливается из бетона.
Отдельный вид конструкции – с неполным каркасом. Нагрузка распределяется между размещенными внутри колоннами и наружными стенами. Этот тип несущих элементов в строительстве встречается редко.
По направлению распределения нагрузки несущие части здания делятся на:
- вертикальные – к ним относятся: колонны, разной формы столбы и прочие похожие элементы;
- горизонтальные: балки и прочие несущие части строения, которые распределяют нагрузку в горизонтальной плоскости.
В зависимости от формы несущие элементы классифицируются как:
- пространственные или трехмерные – разной формы купола, части здания, которые находятся в подвешенном состоянии;
- плоскостные – к ним относятся: плиты, стены, ограждения, перекрытия;
- стержневые или линейные – рамы, балки, столбы, колонны, арки и т.д.
В конструкции высотных зданий, как и строений малой этажности, могут использоваться различные материалы. Несущие элементы бывают:
- бетонными – изготовленными из бетонной смеси и усиленные тонкими металлическими стержнями – арматурой;
- стальными, легкими и прочными, изготовленными из стального сплава;
- деревянными, используемыми для строительства домов небольшой этажности и других некрупных строений;
- кирпичные.
Основные требования, которые выдвигаются к несущим конструкциям, это:
- Прочность – возможность выдерживать значительные нагрузки без повреждений.
- Устойчивость – способность сохранять исходное положение в пространстве, несмотря на нагрузки.
- Жесткость – минимально допустимые, предусмотренные в учетных нормах, показатели деформации здания, которые появляются в процессе его эксплуатации.
Долговечность строительных конструкций, их плюсы и минусы
Один из самых важных факторов в конструкции здания в строительстве – это материал несущих элементов. В зависимости от него определяется расчетный срок эксплуатации дома, возможность возводить строения большей этажности.
Бетонные или железобетонные конструкции относятся к наиболее распространенным.
Их преимущества;
- высокая прочность;
- длительный срок службы;
- огнеупорность;
- сравнительно невысокая стоимость.
Среди недостатков стоит упомянуть:
- большой вес, который требует создания более крепкого и дорогостоящего фундамента, использования специальной строительной техники и транспорта для доставки материалов, что тоже влечет за собой дополнительные расходы;
- низкие теплоизоляционные свойства;
- небольшой выбор проектирования: для создания оригинальных архитектурных форм бетонные конструкции подходят слабо.
Металлические конструкции также имеют свои плюсы и минусы. К первым относятся:
- небольшой вес;
- высокая прочность;
- возможность внедрять нестандартные архитектурные решения;
- несложный и быстрый монтаж, не требующий расходов на высокую квалификацию рабочих;
- быстрая сборка конструкции;
- большой срок эксплуатации;
- экологичность.
Минусов у металлоконструкций не много:
- слабая огнестойкость, из-за которой необходимо устанавливать дополнительную защиту от пламени;
- подверженность коррозии.
Деревянные несущие конструкции используются с древних времен. В современном строительстве к этой технологии обращаются гораздо реже, однако полностью отказываться от нее не спешат. Во многом это обусловлено выраженными положительными сторонами деревянных элементов. В их числе:
- экологичность;
- высокие теплоизоляционные свойства;
- относительно небольшая стоимость сырья для изготовления конструкционных элементов.
Минусы деревянных конструкций также давно известны:
- горючесть, из-за которой древесину необходимо пропитывая специальными химическими растворами, которые достаточно токсичны, – в результате показатель экологичности становится спорным;
- подверженность биологическим факторам: гниению, повреждению насекомыми;
- не самый большой срок эксплуатации.
Положительные свойства кирпичных конструкций, имеющих форму кладки, выражаются в:
- твердости и прочности;
- большом сроке службы;
- огнеупорности;
- высоких теплоизоляционных свойствах;
- экологической чистоте.
Недостатки конструкций из кирпича – это:
- значительные затраты при строительстве из-за высокой цены кирпича;
- небольшая скорость монтажа;
- необходимость привлекать рабочих с высоким уровнем квалификации;
- большой вес конструкции, влекущий за собой дополнительные затраты на организации мощного фундамента, перевозку материалов на специальной технике;
- образование отходов строительства.
Виды конструкций зданий и сооружений, а также материалы, из которых те будут изготовлены, выбираться в зависимости от того, какое строение и для каких целей будет возводиться. Несмотря на недостатки, которые имеются у всех типов конструкций, все они востребованы в том или ином сегменте строительства.
Оригинал: https://qayli.com/journal/vidy-konstrukciy-zdaniy/