Конструктивные решения зданий и сооружений – это неотъемлемая часть всего проекта здания. Конструктивные решения в строительстве представляют собой детальную проработку уже принятых архитектурных решений и основных расчетных схем. Именно эти решения определяют тип применяемых материалов, обеспечивающих надежность и безопасность постройки.

Расположение несущих конструкций продумывается логично и тщательно. Учитываются местные условия: сейсмические особенности, климат, экология, инженерно-геологические данные. Таким образом, выбор определенного конструктивного решения определяется большим количеством факторов. Также, для утверждения наиболее подходящего типа несущей конструкции инженерами-конструкторами проводится анализ ряда особенностей того либо иного материала.

В строительной документации отображаются все проработанные конструктивные узлы и детали здания от фундамента строения до кровли и внутренних лестниц. Выбор типа конструкции играет ведущую роль в проектировании сооружения. От прочности, качества и надежности любого элемента зависит безопасная и комфортная эксплуатация здания: частного или общественного.

Прайс - лист

Основными факторами, определяющими стоимость разработки конструктивных решений зданий и сооружений являются: сложность объекта, строительный объем и градостроительная ситуация. В связи с этим планировка и расчет всех необходимых данных выполняется индивидуально для каждого объекта.

Виды конструктивных решений по типу строительства

Конструктивные и объемно-планировочные решения – неотъемлемая и обязательная составляющая всего комплекса архитектурно-строительного мероприятия. Техники-строители компании в совершенстве знают главные конструктивные решения промышленных и гражданских зданий, физико-механические свойства используемого материала: металла, железобетона, дерева, камня. С учетом эксплуатационной нагрузки и особенностей процесса монтажа ими производится проектирование сооружения, здания.

Подразделяются конструктивные решения на следующие виды:

• конструкции деревянные;
• конструкции железобетонные;
• конструкции металлические;
• конструкции каменные.

Для каждого типа здания исходя из его эксплуатационной нагрузки и множества прочих, не менее важных факторов, разрабатывается конкретный вид конструкции.

В промышленности широкое распространение получили стальные конструкции, которые применяются главным образом для каркасного строительства большепролётных зданий и сооружений. Используются такие решения для создания цехов с тяжёлым крановым оборудованием, домен, мостов, резервуаров большой ёмкости, сооружений башенного типа и прочих строений. Стоит отметить, что области применения железобетонных и стальных конструкций в ряде случаев совпадают. Преимущество выбора при этом определяется соотношением стоимости конструкций, а также в зависимости от местонахождения предприятий строительной индустрии и района дислокации.

Жилые и общественные здания обычно строят из кирпича, керамических либо бетонных камней и малых блоков, а также из крупногабаритных элементов и деталей. Каменные конструкции достаточно долговечны, а в качестве наружного оформления выглядят эффектно. Весьма разнообразны и деревянные конструкции. Они могут применяться в строениях различного назначения. Особенно эффективным такой тип конструкции будет в качестве покрытия производственных и общественных зданий.

Железобетонные конструкции (ЖБК) - наиболее распространённый тип конструктивных решений по объёму и по областям внедрения. Для современных строительных мероприятий особенно характерно применение железобетона в качестве сборных конструкций индустриального изготовления, необходимых при возведении жилых, производственных и общественных строений и многих инженерных сооружений.

Согласно конструктивным решениям уменьшение массы, снижение цены и расхода материалов в ЖБК возможны исключительно при использовании высокопрочных бетона и арматуры, повышения производства предварительно напряженных конструкций. Важным также является расширение областей применения ячеистого и лёгкого бетона.

Виды железобетонных конструкций:

• сборно–монолитные конструкции – комплексные структуры, в которых монолитный и сборный железобетон, укладываемый на месте выполнения работ, функционирует под нагрузкой как единое целое;
• сборные конструкции – структуры, возведение которых на строительной площадке выполняют из заранее изготовленных сегментов;
• монолитные конструкции – структуры, возводящиеся непосредственно на строительной площадке.

Металлоконструкции - строительные несущие конструкции, которые применяются в каркасах зданий и различных инженерных сооружений как ограждающие сегменты в большепролетных покрытиях, обшивках стеновых плоскостей и кровельных панелей. Конструктивные решения на основе металлоконструкций учитывают все постоянные и временные нагрузки будущего строения. Предусматриваются также случаи, когда на каркас здания передаются разного рода нагрузки от технологического оборудования, различных площадок, подвесных трубопроводов и пр.

Классификация металлических конструкций:

• каркасы, арматурные сетки и закладные детали;
• колонны, связи, прогоны, рамы, балки, фермы, стропильные системы;

• ограждающие конструкции: витражи, оконные переплеты, ворота, панели, двери;
• листовые сплошностенчатые конструкции: воздуховоды, емкости и резервуары, перекрытия большепролетных сооружений, зданий;
• обслуживающие конструкции: ограждения, площадки, решетки, лестницы, заборы.

Применение металлических конструкций позволяет снизить трудоемкость возведения и стоимость сооружений, уменьшить сроки работ и повысить эффективность капиталовложений в проект. Предполагает конструктивно планировочное решение зданий и сооружений поиск оптимальных подходов и методов реализации архитектурных разработок. Именно эти мероприятия определяют надежность и долговечность здания, сооружения и их элементов.

Технологические требования влияют на утверждение типа металлоконструкции. В разных отраслях экономики конструкции разные. Сегодня большое распространение получили алюминиевые и стальные конструкции. За счет высоких механических характеристик и однородности структуры, сталь внедряют в большепролетных и высотных сооружениях, постройках, требующих высокого напряжения.

Конструкции из алюминиевых сплавов актуальны для кровельных панелей большепролетных зданий. Они применяются там, где особенно важно снижение собственной массы кровли. Часто алюминий используется в создании легких металлоконструкций, при устройстве витражей, различных архитектурных деталей, оконных переплетов.

Конструкции из дерева - это класс легкостроящихся конструкций, применение которых в строительной отрасли является одним из ведущих направлений для повышения эффективности и увеличения скорости строительного производства. На сегодняшний день широкое распространение получили клеевые конструкции. Изготавливаются они на высокомеханизированных предприятиях и обладают малой трудоемкостью изготовления. Цельные элементы служат основой для балок небольших пролетов, рам и стоек.

Деревянные конструкции находят широкое применение:

• в сплошных конструкциях цельного сечения - это настилы, обрешетка, стойки, балки, трехслойные клее-фанерные панели, стропила, погоны, клеевые балки и дощато-клееные арки, рамы, колоны, распорные системы с клееными деталями;

• в плоскостных сквозных конструкциях - шпренгельные системы, сегментные клееные и брусчатые фермы, дощатые фермы, решетчатые распорные системы и рамы с соединительными элементами на металлических зубчатых пластинах;
• в пространственных конструкциях покрытий.

Конструкции каменные

Конструктивно-планировочные решения относительно каменных конструкций могут предполагать внедрение процесса армирования для увеличения несущей способности конструкций. Армирование бывает поперечным и продольным. При возведении каменных конструкций (простенков, столбов) выполняется поперечное армирование. Такое решение принимается в связи с тем, что по конструктивным либо архитектурным соображениям расширение площади поперечного сечения сегмента невозможно, а повышение марки кирпича и раствора не даст желаемого результата. Выполняют это армирование укладкой арматурных сеток по горизонтальным швам кладки.

Продольное армирование приемлемо для конструкций, требующих повышения устойчивости на изгиб, растяжение. Оно применяется в тонких стенах и перегородках большой гибкости. Продольная арматура может быть вмонтирована как снаружи, так и внутри рабочей кладки. Свои функции продольные стержни и кладка могут выполнять после установки хомутов. Работа над параметрами нагрузок армо-каменных конструкций с продольным армированием подобна разработкам железобетонных конструкций. Аналогичны и методы их расчета.

«Конструктивные решения – это обязательный раздел любой проектной документации. Их грамотная проработка очень важна, так как предполагает составление всех архитектурных решений и основополагающих расчетных схем – это и подготовка конструктивных решений для фундаментов, стен, фасадов, перекрытий, крыш.»,

Говорит Ведущий Направления.

Проектная документация, создаваемая при строительстве любого здания или сооружения, содержит конструктивные решения (КР), являющиеся проработкой замыслов по их архитектуре, которые уже одобрены заказчиком, дополненные расчётными схемами. Основной целью конструктивных решений зданий можно назвать обеспечение оптимального использования несущих конструкций объектов строительства. На их основании и определяется вид материалов, которые будут применены при строительстве, чтобы была обеспечена безопасность и надёжность возводимых объектов. В строительной документации отображаются все конструктивные элементы здания, которые начинаются с фундамента и заканчиваются крышей и лестницами внутри здания.

Состав раздела КР

случаев именно

Согласно Постановлению Правительства, принятому в 2008 году, конструктивные решения должны состоять из текстового и графического раздела.

КР состоит из следующих разделов:

• общих данных по проекту;
• плана устройства фундамента с его точным расположением, размерами, глубиной заложения, со спецификацией, определением основных узлов, расчётными нагрузками;
• обозначения разрезов с характерными конструктивными элементами здания, появляющимися при его разрезе от кровли до фундамента;
• схемы расположения перекрытий, размещения балок;
• схемы кровли с указанием её размеров, формы, особенностей уклона, вариантов размещения труб, дымоходов, мансардных окон;
• плана стропильной системы с чертежами элементов крыши;
• расчёты расходов кладочных материалов;
• схемы фасадов со всех сторон (с главного входа, сбоку, со двора) с описанием используемых материалов;
• описания конструктивных узлов и деталей;
• спецификации.

В дополнение к чертежам даются технические указания и рекомендации по строительно-монтажным работам.

Виды КР в зависимости от типа строительства

Определение типа несущих конструкций — важнейшая задача инженеров-конструкторов, так как такие характеристики сооружений, как надёжность и прочность каждого элемента, влияют на общее техническое состояние возведённого объекта, комфортность его обслуживания и безопасность людей.

Все строительные объекты выполняются на основании конструкций, изготовленных из разных материалов. В конструктивном решении указываются материалы, выбранные для данного объекта, которые отвечают всем требованиям и нормативам в строительстве. При создании проекта учитываются конструктивные особенности монтажа и предполагаемая нагрузка при эксплуатации зданий.

Конструктивные решения предлагаются для их разных типов:

1) Железобетонные

Самым распространённым типом КР являются конструкции из железобетона (ЖБК).

Они могут быть следующими:

Чаще других применяются сборные элементы. Они актуальны для строительства жилых, промышленных, общественных зданий. Сейчас при возведении промышленных зданий нередко применяются стальные конструкции, использующиеся в нише, занятой железобетонными изделиями. Чаще всего — в каркасном строительстве объектов с большими пролётами (цеха, мосты, башенные здания и т.п.).

2) Металлические.

Область использования несущих конструкций из металла — каркасы разных сооружений. Они выступают как элементы ограждения большепролётных покрытий, применяются в виде обшивок стеновых плоскостей, панелей кровли. Конструктивные решения с использованием этого материала принимаются с учётом нагрузок будущего сооружения.

Элементы из металла могут быть представлены в виде:

• арматурной сетки, закладной детали, каркаса;
• витража, двери, ворот, панели, переплёта окна (ограждающие элементы);
• решётки, лестницы, площадки, забора (обслуживающие элементы);
• колонны, балкона, балки, рамы, прогона;
• листового элемента (перекрытия в сооружениях с большими пролётами, ёмкости, резервуары, воздуховоды).

Их использование приводит к снижению трудоёмкости возведения здания и его стоимости, уменьшает время выполнения работ, повышает эффективность вложений в проект.

3). Деревянные.

Для повышения эффективности и скорости возведения разных построек применяются деревянные элементы, проектирование которых предполагает, что возводиться они будут легко и быстро. Сегодня распространено использование таких элементов из клеевого дерева, служащего основой для изготовления разных балок, рам, пролётов. Они применяются также как сплошные детали в виде настилов, стоек, рам, обрешёток, стропил, колонн.

4) Каменные.

В целях усиления надёжности сооружения при его проектировании на стадии КР нередко принимается решение о внедрении армирования в несущие конструкции, которое может быть поперечным или продольным. Первый вид применяется при возведении столбов и простенков. Решение по использованию второго вида принимается, если невозможно использование поперечного армирования, исходя из архитектурных особенностей здания. В этом случае укладка арматурной сетки производится горизонтально кладочным швам. Продольный вид армирования используется при проектировании тонких перегородок в здании. Арматура при этом монтируется внутри или снаружи кладки.

Преимущества заказа услуги в нашей компании

Наша проектная организация предлагает разработать конструктивное решение для любого типа сооружений. Согласно его сложности, объёма строительства будет определяться индивидуальная стоимость такого решения для каждого объекта.

Самый важный шаг в принятии определённого конструктивного решения состоит в выборе материала для выполнения несущих конструкций. Наши специалисты принимают соответствующее решение при проектировании, исходя из наличия разных факторов. До утверждения самого подходящего материала, они анализируют их разные виды, обращают внимание на особенности каждого из них. Наши инженеры знают всё о свойствах материалов, которые используются для сооружения общественных и производственных зданий, поэтому ошибки в их выборе исключены. К тому же, в основе конструктивного решения, которое предлагается нашими специалистами, всегда лежат расчёты, помогающие избежать ошибок в проектировании.

Приемы конструктивных решений зданий

Проектирование конструкций здания любого назначения начинают с решения основной принципиальной задачи – выбора конструктивной системы здания исходя из функциональных и технико-экономических требований.

Конструктивная система – это взаимосвязанная совокупность вертикальных и горизонтальных несущих конструкций здания, которые, воспринимая все приходящиеся на него нагрузки и воздействия, совместно обеспечивают прочность, пространственную жесткость и устойчивость сооружения.

Выбор конструктивной системы определяет роль каждого несущего конструктивного элемента в пространственной работе здания.

Горизонтальные несущие конструкции (покрытия и перекрытия) воспринимают все приходящиеся на них вертикальные нагрузки и передают их вертикальным несущим конструкциям (стенам, колоннам и др.), которые, в свою очередь, передают нагрузки через фундамент на грунт (основание здания). Горизонтальные несущие конструкции, как правило, играют в здании роль жестких дисков – горизонтальных диафрагм жесткости. Они воспринимают и перераспределяют горизонтальные нагрузки и воздействия (ветровые, сейсмические) между вертикальными несущими конструкциями.

Горизонтальные несущие конструкции гражданских зданий высотой более двух этажей, как правило, однотипны и представляют собой железобетонный диск – сборный (из отдельных железобетонных сплошных, многопустотных или ребристых плит), сборно-монолитный или монолитный. Также в многоэтажных промышленных зданиях (реже – в гражданских зданиях) используют перекрытия по металлическим балкам (балочные) и профилированному стальному настилу. Исходя из противопожарных требований в ряде случаев такие перекрытия впоследствии замоноличивают бетоном.

Вертикальные несущие конструкции по сравнению с горизонтальными более разнообразны. Различают следующие виды вертикальных несущих конструкций:

Стержневые (стойки каркаса);

Плоскостные (стены, диафрагмы);

Объемно-пространственные элементы высотой в этаж (объемные блоки);

Внутренние объемно-пространственные полые стержни (открытого или закрытого сечения) на высоту здания (стволы жесткости);

Объемно-пространственные внешние несущие конструкции на высоту здания в виде тонкостенной оболочки замкнутого сечения (оболочки).

Соответственно виду вертикальной несущей конструкции получили наименование пять основных конструктивных систем зданий:

- каркасная ;

- бескаркасная (стеновая);

- объемно-блочная;

- ствольная;

- оболочковая.

Наряду с основными широко применяют комбинированные конструктивные системы . В этих системах вертикальные несущие конструкции компонуют, сочетая различные виды несущих элементов – стены и колонны, стены и объемные блоки и др.

В соответствии с функциональными требованиями к объемно-планировочному решению в зданиях могут сочетаться различные структуры пространственных ячеек. Это влечет за собой и сочетание различных конструктивных систем в одном здании , например, бескаркасной для фрагмента здания ячеистой структуры и каркасной – для зальных помещений. Такое решение называется смешанной конструктивной системой здания .

Выбор конструктивной системы при проектировании основан на объемно-планировочных, архитектурно-композиционных и экономических требованиях, в соответствии с которыми определились области рационального применения каждой из конструктивных систем.

Бескаркасная (стеновая) система (рис. 3.1) – основа проектирования жилых домов различной этажности и назначения (квартирные дома, общежития, гостиницы, пансионаты и др.) и для разных инженерно-геологических условий. Выбор этой системы связан с относительной стабильностью объемно-планировочных решений жилых зданий и с ее технико-экономическими преимуществами. Благодаря этому расширяется применение бескаркасной системы и для массовых типов общественных зданий (школ, детских дошкольных учреждений, поликлиник и др.).

Рис. 3.1. Бескаркасная (стеновая) конструктивная система

1 – наружная несущая стена;

2 – внутренняя несущая стена;

3 – сборный настил перекрытия

Каркасная система (см. рис. 3.2) наиболее часто применяется при проектировании массовых и уникальных общественных зданий различного назначения и этажности. Эта система уступает бескаркасной системе по показателям затрат труда и срокам возведения. Однако предпочтение, оказываемое каркасным системам, связано с функциональными требованиями к гибкости объемно-планировочных решений общественных зданий и необходимости их неоднократной перепланировки в процессе эксплуатации. С точки зрения этих требований компоновочные преимущества каркасных систем перед бескаркасными очевидны.

Рис. 3.2. Каркасная конструктивная система

1 – колонны каркаса; 2 – ригели каркаса; 3 4 – наружная навесная стеновая панель

Общий вид каркасных конструктивных систем общественного и промышленного зданий показаны на рис. 3.3.

Рис. 3.3. Общий вид зданий с каркасной конструктивной системой

а – общественного;б – промышленного

Объемно-блочная система (см. рис. 3.4) применяется при проектировании жилых зданий различных типов высотой до 16 этажей. Главное преимущество такой конструктивной системы – сокращение затрат труда при постройке зданий.

Рис. 3.4. Объемно-блочная конструктивная система

1 – монолитный железобетонный объемный блок (размером на комнату)

Ствольная система (см. рис. 3.5) обеспечивает свободу планировочных решений, поскольку пространство между стволом жесткости и наружными ограждающими конструкциями остается свободным от промежуточных опор. Относительно высокая жесткость здания позволяет использовать такую систему при проектировании жилых и общественных зданий, как правило, башенного типа с компактной (квадратной, круглой и т.п.) формой плана, высотой более 20 этажей. Возможно применение ствольной системы и для протяженных зданий, но в этих случаях конструктивная система таких зданий компонуется из нескольких стволов.

Наиболее целесообразны компактные в плане многоэтажные здания ствольной системы в сейсмостойком строительстве, а также в условиях неравномерных деформаций основания (на просадочных грунтах, над горными выработками и т.п.).

Рис. 3.5. Ствольная конструктивная система

1 – сборный или монолитный ствол жесткости; 2 – консольные междуэтажные перекрытия

Оболочковая система присуща уникальным и высотным (более 40 этажей) зданиям, поскольку обеспечивает существенной увеличение жесткости сооружения. Применение такой системы в качестве основной (а также в комбинации с каркасом) обеспечивает свободу планировочных решений, что позволяет применять ее для жилых и общественных зданий. Однако чаще всего такие здания проектируют многофункциональными. Оболочковая конструкция может совмещать несущие и ограждающие функции или дополняться наружными ограждающими конструкциями.

Рис. 3.6. Пример здания с оболочковой конструктивной системой

Помимо основных типообразующих признаков конструктивной системы, т.е. несущих вертикальных элементов, существуют дополнительные классификационные признаки внутри каждой из систем. Ими служат геометрические признаки – ­­­­­­­­­­­размещение вертикальных несущих конструкций в плане здания и расстояния между ними. Способ размещения несущих горизонтальных и вертикальных конструкций здания в пространстве называют конструктивной схемой.

При бескаркасной (стеновой) конструктивной системе , исходя из основных геометрических признаков, можно выделить следующие виды конструктивных схем (см. рис. 3.7):

- I – продольно-стеновая ;

- II – поперечно-стеновая :

а) с большим шагом несущих стен (2,4 ÷ 4,5 м);

б) с узким шагом несущих стен (6,0 ÷ 7,2 м);

в) со смешанным шагом ;

- III – перекрестно-стеновая.

Рис. 3.7. Конструктивные схемы бескаркасных зданий

а – продольно-стеновая;

б – поперечно-стеновая;

в – перекрестно-стеновая

Продольно-стеновая конструктивная схема (см. рис. 3.7 а ) традиционна в проектировании зданий малой, средней и повышенной этажности. Редкое расположение поперечных стен-диафрагм жесткости (через 25 – 40 м) обеспечивает свободу планировочных решений в зданиях, поэтому эту схему применяют при проектировании жилых и общественных зданий различного назначения.

Поперечно-стеновая конструктивная схема (см. рис. 3.7 б ) менее гибкая в планировочном отношении, чем продольно-стеновая схема. Поэтому наиболее часто ее применяют при строительстве жилых зданий, реже – массовых типов общественных зданий (детских учреждений, школ и т.п.). Поперечно-стеновая схема (особенно с большим шагом поперечных несущих стен) допускает возможность частичной перепланировки внутреннего объема зданий в процессе эксплуатации, а также размещения небольших встроенных нежилых помещений в первых этажах жилых домов.

в ) присущи малые размеры конструктивно-планировочных ячеек (около 20 м 2), что ограничивает область ее применения только жилыми зданиями. Частое расположение поперечных стен делает трансформацию планов зданий трудноосуществимой. Разнообразию планировочных решений в проектировании домов на основе этой схемы способствует использование нескольких размеров шагов поперечных стен (например, 3,0; 3,6 и 4,2 м) в различных сочетаниях. Благодаря высокой пространственной жесткости перекрестно-стеновая схема широко распространена в проектировании многоэтажных зданий, а также зданий, строящихся в сложных геологических условиях, а также в сейсмически опасных районах.

В каркасных зданиях применяют четыре конструктивные схемы:

- I – с поперечным расположением ригелей ;

- II – с продольным расположением ригелей ;

- III – с перекрестным расположением ригелей ;

- IV –безригельная .

Использование современных массовых типовых конструкций перекрытий определяет размеры основной конструктивно-планировочной сетки осей каркаса 6 ´ 6 м (при дополнительной сетке 6 ´ 3 м).

При выборе конструктивной схемы каркаса учитывают как экономические, так и архитектурно-планировочные требования:

Элементы каркаса (колонны, ригели, диафрагмы жесткости) не должны ограничивать свободу выбора планировочного решения;

Ригели каркаса не должны выступать из поверхности потолка в жилых комнатах, а проходить по их границам.

Каркас с поперечным расположением ригелей (см. рис. 3.8) целесообразен в зданиях с регулярной планировочной структурой (общежития, гостиницы), где шаг поперечных перегородок совмещается с шагом несущих конструкций.

Рис. 3.8. Конструктивная схема каркасного здания с поперечным расположением ригелей

Каркас с продольным расположением ригелей (см. рис. 3.9) используют в проектировании жилых домов квартирного типа и массовых общественных зданий сложной планировочной структуры, например, в зданиях школ.

Рис. 3.9. Конструктивная схема каркасного здания с продольным расположением ригелей

Каркас с перекрестным расположением ригелей выполняют чаще всего монолитным и используют в многоэтажных промышленных и общественных зданиях.

Безригельный каркас используют как в многоэтажных промышленных, так и в гражданских зданиях, т.к. в связи с отсутствием ригелей эта схема в архитектурно-планировочном отношении наиболее целесообразна.

Рис. 3.10. Конструктивная схема здания с безригельным каркасом

1 – колонны каркаса; 2 – сборный или монолитный настил перекрытия

В данном случае ригели отсутствуют, а сборный или монолитный диск перекрытия опирается или на капители (уширения) колонн, или непосредственно на колонны (см. рис. 3.10).

В комбинированных конструктивных системах может применяться различное сочетание вертикальных несущих конструкций, которые используются в основных конструктивных системах. На практике наиболее распространены следующие виды конструктивных схем в зданиях с комбинированными системами:

1) Неполный каркас (см. рис. 3.11). Такую схему выбирают исходя из местных сырьевых и производственных условий применения массивных конструкций наружных стен.

Рис. 3.11. Конструктивная схема здания с неполным каркасом (план)

а – плиты перекрытия опираются на ригели каркаса и на наружную несущую стену;

б – ригели каркаса опираются на колонны и на наружную несущую стену

1 – колонны каркаса; 2 – ригели; 3 – сборный настил перекрытия; 4 – несущая стена

2) Схема, в которой каркас расположен в пределах первого этажа (или нескольких этажей), а выше здание имеет стеновую конструктивную систему (см. рис. 3.12).

Рис. 3.12. Пример комбинированной конструктивной системы (разрез)

1 – колонны каркаса; 2 – продольно расположенные ригели; 3 – сборный настил перекрытия; 4 – несущие стены

Раздел конструктивных решений является обязательным этапом разработки проекта любого здания. В данном разделе определяются материалы изготовления и назначение всех конструкций здания, которые определяют устойчивость сооружения, комфорт эксплуатации, безопасность людей и многие другие параметры.

Конструктивные решения зданий должны быть технически целесообразными, функциональными и экономичными, поэтому их разработку следует поручать только профессиональным исполнителям из строительно-архитектурных компаний, имеющих опыт подобных работ и лицензию на их проведение.

Компания «Квест» предлагает своим клиентам услуги по разработке конструктивных решений для сооружений любого типа. Наши специалисты имеют большой опыт подобных работ и в совершенстве знают все , используя их при этом в строгом соответствии с федеральным и местным законодательством.

Мы разработаем:

• Конструктивные решения жилых зданий
• Конструктивные решения промышленных зданий
• Конструктивные решения общественных зданий
• Конструктивные решения многоэтажных зданий
• Конструктивные решения входных групп
• Конструктивные решения фасадов
• Конструктивные решения кровли, балконов, лестниц, стен, перекрытий и т.д.

В своей работе специалисты компании «Квест» учитывают все факторы, влияющие на строительство будущего объекта, включая целевое назначение сооружения, особенности грунта и окружающий ландшафт, пожелания и финансовые возможности заказчика и т.д. Результатом работы будет являться раздел конструктивных решений , соответствующий всем строительным нормам и законам, удовлетворяющий пожеланиям клиента и оптимальный с точки зрения качества используемых строительных материалов и их стоимости.

Что такое конструктивное решение?

Конструктивное решение - это совокупность горизонтальных и вертикальных конструкций здания, связанных между собой и обеспечивающих прочность, надежность устойчивость и пространственную жесткость объекта. От выбора того или иного решения и материала его изготовления зависит безопасность и долговечность сооружения, его эстетические показатели и конечная стоимость.

Пространственное расположение элементов здания (перекрытий, колонн, стен и т.д.), образующих его каркас, определяет конструктивный тип здания, который может быть:

• Каркасным (состоит из балок, колонн, перекрытий и других несущих или ограждающих элементов)
• С неполным каркасом (несущие функции помимо внутреннего каркаса выполняют наружные стены)
• Бескаркасным (все элементы выполнят как несущие, так и ограждающие функции)
• Объемно-блочным
• Ствольным
• Оболочковым

В зависимости от назначения здания, экономической составляющей и требований заказчика к объемно-планировочному решению, в одном объекте могут использоваться различные конструктивные решения здания . Такое сооружение будет иметь смешанную конструктивную систему. Например, для залов и холлов может использоваться каркасная система, ячеистой части здания - бескаркасная система.

Подробнее о конструктивных системах здания

Бескаркасная система здания

Бескаркасная или стеновая система используется в большинстве случаев для строительства жилых и административных зданий различной этажности: многоквартирные дома, гостиницы, общежития, пансионаты и т.д. Также данная система применяется при строительстве массовых типов зданий общественного назначения: больницы, детские сады, школы и т.д. Достоинством бескаркасной системы служат стабильные объемно-планировочные решения и отличные технико-экономические показатели. Основными элементами такой системы являются наружная и внутренняя несущие стены, а также перекрытия, выполненные в виде сборного настила.

Каркасная система зданий

Каркасная система используется для строительства общественных зданий по типовым или индивидуальным проектам. Данный тип системы уступает бескаркасной в плане сроков возведения, а также затрат труда и финансов, однако обладает более гибкими возможностями в области объемно-планировочных решений и позволяет легко производить перепланировку в уже построенном здании. Основными элементами каркасной системы являются колонны и ригели, наружные навесные стеновые панели и перекрытия в виде сборного настила.

Объемно-блочная система

Для строительства жилых многоэтажных зданий (до 16 этажей) различного типа используются объемно-блочную конструктивную систему, позволяющую существенно уменьшить затраты труда при строительстве. Основным элементом такой системы является монолитный объемный блок из железобетона, имеющий размер одной комнаты.

Ствольная система

Жилые и общественные здания большой этажности со свободными планировочными решениями строят с использованием ствольной конструктивной системы. Данная система обеспечивает большое свободное пространство между стволом и наружными конструкциями ограждениями, не требуя применения промежуточных опор. Ствольная система также обеспечивает высокую жесткость здания, что делает ее лучшим выбором для строительства сейсмостойких высотных сооружений, а также строительства зданий на основании с неравномерными деформациями. Основными элементами ствольной системы являются ствол жесткости (монолитный или сборный) и перекрытия консольного типа между этажами.

Оболочковая система

Здания, строящиеся по уникальным проектам и имеющие высоту более 40 этажей, требуют увеличенной жесткости конструкции, поэтому для их строительства используют оболочковую конструктивную систему или комбинацию оболочковой и каркасной систем. Такая система дает свободу планировочных решений и позволяет совмещать ограждающие и несущие функции строительных конструкций.

Несущие конструкции

Горизонтальные несущие конструкции воспринимают все вертикальные нагрузки и передают их вертикальным несущим конструкциям, в свою очередь передающих нагрузки на фундамент и основание здания. Также они перераспределяют между вертикальными конструкциями воздействия ветра и сейсмической активности земли. К горизонтальным конструкциям относятся перекрытия и покрытия, играющие в общей конструкции роль горизонтальных диафрагм жесткости.

В гражданских зданиях высотой более 2 этажей горизонтальные конструкции представляют собой железобетонный диск, перекрытие из металлических балок или профилированный стальной настил. В свою очередь железобетонные элементы могут быть сборными (из ребристых, сплошных или многопустотных плит), монолитными или сборно-монолитными.

Вертикальные несущие конструкции, к которым относятся колонны, стойки, стены и т.д., более разнообразны и представлены следующими видами:

• Плоскостные - стены и диафрагмы
• Стержневые - стойки каркаса
• Объемные блоки - элементы высотой в один этаж
• Стволы жесткости - внутренние полые элементы высотой в здание
• Оболочки - несущие конструкции, представляющие собой оболочку здания на всю его высоту

Виды конструктивных элементов здания

В не зависимости от различий между зданиями разного назначения, в них используются элементы, выполняющие одни и те же определенные функции, по которым их можно разделить на три группы: несущие, ограждающие и универсальные.

Основные элементы здания:

• Фундамент
• Стены
• Крыша
• Отдельные опоры
• Перекрытия
• Фасады
• Тамбуры
• Навесы
• Козырьки
• Перегородки
• Балконы
• Лестницы
• Двери

Фундамент

Фундамент представляет собой конструкцию, обычно расположенную под землей и предназначенную для восприятия нагрузок от остальных элементов здания и передачу их на грунт. В зависимости от назначения здания, его размера и этажности, а также типа грунта могут применяться различные конструктивные решения фундаментов:

• Ленточные фундаменты - строятся в виде сплошной ленты по всему периметру здания.
• Столбчатые фундаменты - подводятся под отдельно стоящие опоры здания.
• Сплошные фундаменты - представляют собой монолитную плиту, расположенную под всем зданием или его частью.
• Свайные фундаменты - представляют собой отдельные стержни, погруженные в грунт.

Стены

Стены предназначены для отделения внутренних помещений от внешнего пространства (наружные) или отделения одного помещения от другого (внутренние). Тем самым стены выполняют ограждающую функцию, одновременно неся нагрузку от собственного веса. Стены, не воспринимающие нагрузки от других конструкций, называются самонесущими. Если стены помимо собственного веса воспринимают нагрузки от других конструкций (перекрытия), то они называются несущими. Ненесущие стены выполняют только ограждающую функцию и несут нагрузку от собственного веса только в пределах одного этажа. Конструктивные решения стен в зависимости от материала их изготовления бывают следующих типов:

• Крупнопанельные стены - строятся из крупных элементов размером в 1-2 комнаты
• Крупноблочные стены - строятся из крупных блоков
• Мелкоэлементные стены - строятся из кирпича, мелких блоков или керамического камня

Перекрытия представляют собой строительные конструкции, предназначенные для разделения внутреннего пространства здания на отдельные этажи. Помимо ограждающих функций перекрытия несут полезную нагрузку в виде веса предметов, оборудования и людей, находящихся в помещении. Перекрытия выполняют важную функцию обеспечения жесткости здания и сохранения его конструктивной схемы под действием возможных нагрузок. В зависимости от расположения перекрытий различают следующие их виды:

• Чердачные - отделяют верхний этаж от чердака
• Подвальные - отделяют нижний этаж от подвала
• Междуэтажные - отделяют один этаж от другого

Конструктивные решения перекрытий выбирают в зависимости от назначения здания и нагрузок, которые будут на них воздействовать. Их могут изготавливать из монолитных или сборных железнодорожных панелей, с применением дерева и других материалов.

Отдельные опоры

Опоры изготавливаются в виде колонн или столбов и предназначены для поддержания крыши, перекрытий или стен и передачи нагрузки непосредственно на фундамент, образуя внутренний каркас сооружения. Обычно перекрытия устанавливаются не непосредственно на опоры, а на прогоны - предварительно уложенные на них мощные балки. Конструктивные решения опор представлены двумя типами:

• Опоры башенного типа
• Опоры портального типа
• Специальные опоры

Крыша

Крыша (кровля) представляет собой конструкцию, предназначенную для защиты внутреннего пространства здания от осадков и атмосферных воздействий (ветер, солнечные лучи и т.д.). Совместно с чердачным перекрытием крыша создает покрытие сооружения или мансардный этаж (помещение в чердачном пространстве, образованное поверхностью ломанной или наклонной крыши и чердачным перекрытием). Различают основные конструктивные решения кровли:

• Чердачные кровли - образуют чердачное помещение вместе с чердачным перекрытием.
• Совмещенные бесчердачные кровли - конструктивно совмещаются с чердачным перекрытием.

Перегородки

Перегородки представляют собой строительные конструкции в виде тонких стен, и предназначены для разделения внутреннего пространства в пределах одного помещения, квартиры или этажа. Перегородки не несут никаких нагрузок кроме собственного веса и опираются на перекрытия. Конструктивные решения перегородок :

Лестницы

Лестницы представляют собой конструктивные элементы, предназначенные для организации сообщения между этажами здания. Как правило, в соответствии с требованиями пожарной безопасности лестницы заключаются в специальные помещения, огражденные стенами, - лестничные клетки. Конструктивные решения лестниц выбирают, исходя из назначения здания, интенсивности людского потока, величины нагрузок на лестничный марш и т.д. Соответственно лестницы бывают:

• Железобетонные (монолитные или сборные из крупноразмерных и малоразмерных элементов)
• Металлические
• Деревянные

Окна

Окна представляют собой светопрозрачные конструкции, ограждающие внутренне помещение от улицы и предназначенные для освещения/проветривания помещения. В качестве заполняемого материала в окнах может использоваться стекло, профильное стекло или стеклоблоки. В современном строительстве используются следующие конструктивные решения окон :

• По материалу изготовления конструкции окна - деревянные, пластмассовые, металлические, металлопластиковые, железобетонные.
• По механизму открывания - глухие, раздвижные, створчатые (одна, две или три створки), с переплетом на цапфах, верхнее- или нижнеподвесные, жалюзийные и т.д.
• По числу стекол - с одним, двумя и тремя стеклами.

Двери

Двери представляют собой подвижные ограждения, предназначенные для связи смежных помещений, а также обеспечения входа/выхода из здания. Расположение, количество и тип двери зависит от типа здания, числа людей, находящихся внутри и требуемой степени защиты. В настоящее время используются следующие конструктивные решения дверей :

Балконы и лоджии

Балкон представляет собой площадку, выступающую за плоскость стены и огражденную перилами. Конструктивные решения балконов выбирается в зависимости от конструкции перекрытий и наружной стены:

• Опора на наружную стену и подвеска к поперечным стенам, перекрытиям или покрытиям
• Опора на консоли внутренних стен
• Опора на приставные поперечные конструкции или железобетонные стойки
• Устройство консольной плиты перекрытия
• Защемление в конструкцию наружной стены

Существует три основных конструктивных типа балконов: навесные, пристроенные или навесные балконы. Ограждение балкона может быть изготовлена из различных материалов, включая листовая сталь, дерево, пластик, непрозрачное стекло и т.д. В отличие от балкона, лоджия имеют боковые ограждения из стен здания и могут быть как встроенными в него, так и выносными.

Примеры использования конструктивных решений

Проектирование сооружения определенного функционального назначения требует от специалиста точно знать особенности конструктивных решений , которые будут использованы в этом здании для обеспечения наибольшей устойчивости, жесткости, безопасности и удобства общей конструкции.

В зданиях торгового назначения обычно используют следующие конструктивные решения : сборный каркас с наружными панельными стенами, или большепролетное покрытие, опирающееся на наружные стены, или несущие стены и столбы с перекрытиями из сборных элементов.

Конструктивные решения промышленных зданий заключаются в использовании сборных каркасных конструкций и железобетонных элементов.

Для строительства сооружений большой площади (торговые центры, рынки, универсамы) обычно используют большепролетные покрытия, которые могут опираться на различные основания.

Для строительства двух-, трехэтажных зданий общественного назначения (школы, детские сады, магазины) применяют популярные конструктивные решения общественных зданий - сборные панели (внутренние и наружные), сочетание каркасных и панельных конструкций. Использование панелей позволяет существенно упростить и ускорить строительство, а также сэкономить значительные финансовые средства.

Разработка конструктивных решений в компании «Квест»

Конструктивные решения здания , являющиеся обязательным разделом любой проектной документации, представляют собой детальную проработку всех архитектурных решений и расчетных схем, начиная от типа фундамента и заканчивая материалом поверхности кровли. Чтобы будущее сооружение эффективно выполняло свои функции, было безопасно для людей и прослужило долгие годы, подготовка и разработка конструктивных решений должны выполняться специалистами соответствующей компании, имеющей лицензию на выполнение данного вида работ.

Разработка конструктивных решений в компании «Квест» - это:

• Профессиональные и опытные проектировщики
• Быстрое выполнение всех работ
• Учет всех требований и пожеланий клиента
• Высокая унификация, технологичность, экономичность используемых решений
• Оптимизация строительного процесса и снижение финансовых затрат
• Доступные цены на все виды работ

Компания «Квест» предлагает свои услуги по подготовке раздела конструктивных решений , как в составе полной проектной документации, так и на основе архитектурных решений и расчетных схем, выполненных другой компанией, или подключатся к разработке на любом этапе проектирования. Наши специалисты оперативно выполнят все подразделы раздела «Конструктивные решения» или произведут экспертизу решений, уже разработанных в другой компании.

Сэкономьте 10% от стоимости конструкций

с помощью современных проектных решений

Наша цель - выпускать проекты, которые экономят заказчикам материалы и упрощают монтажные работы, не снижая уровень безопасности здания. Для этого нужно всего лишь проектировать с умом, не делая простые ошибки.

Вот типовые и элементарные ошибки , которые приводят к растрату средств заказчиков:

Существует целый ряд расчетных ошибок, которые приводят к перерасходу арматуры и бетона.
Вот, к примеру, целевые показатели расхода арматуры в жилом доме, которые легко достичь при вдумчивом конструировании.

Целевые показатели расхода арматуры

Наши последние объекты:

Позвоните или напишите нам.

Калькулятор стоимости проекта

Бесплатный расчет. Все виды зданий. Цены 2015 года.

Перед вами - пример для жилого дома 3 000 кв.м.
Для расчета других объектов нужно зарегистрироваться .

В подарок - уникальный справочник по зеленым технологиям!

Проектирование конструкций зданий

Архитектор и конструктор всегда находятся в состоянии некоторого противодействия. Не всегда конструктивно можно реализовать то, что задумал архитектор, и зачастую то, что может сделать конструктор не нравится архитектору. Но совместная работа приводит их к компромиссу. И, очевидно, чем сложнее здание, тем талантливее должен быть конструктор.

Первое, что делает конструктор - это мысленно строит расчетную схему здания. Привычный всем облик будущего строения в голове конструктора превращается в набор элементов из курса сопротивление материалов: консоли, заделки, шарниры и т.п.

Кстати говоря, каждый видел скучные картинки эпюр (изображение нагружения элементов). Эпюры предназначены не для того, чтобы портить жизнь студентам. Настоящий конструктор мыслит с помощью них.

Нагрузки на конструкцию

В соответствии со СНИПом, здание воспринимает следующие нагрузки:

• Собственный вес конструкций здания.
• Внутренние нагрузки здания: различное инженерное оборудование, жильцы, мебель, лифты и т.п.
• Снеговые нагрузки.
• Гололедные нагрузки.
• Ветровые нагрузки.
• Температурное воздействие.
• Сейсмические нагрузки.
• Деформация грунта.
• Специальные нагрузки (особые технологические нагрузки, влажностные нагрузки, аэродинамические колебания и т.п.).

И все, что нужно от здания, это способность их выдержать и не рухнуть. Чтобы выдержать эти нагрузки, конструкции должны сопротивляться сжатию, растяжению, кручению и изгибу.

Типы конструктивных решений

Конструктивное решение зданий №1 – несущие стены и плиты перекрытия.

В этом случае все нагрузки воспринимаются мощными «капитальными стенами», при этом плиты перекрытия не имеют балок и ригелей. Кроме прочности здание должно быть жестким, т.е. не должно деформироваться или складываться под действием ветра или других нагрузок. При этом конструктивном решении жесткость обеспечивается с большим запасом.

Конструктивное решение зданий №2 – несущий каркас и ядро жесткости.

Не менее распространенным вариантов является здание, выполненное по схеме «колонны и балки».

Но такая конструкция, как детская постройка из деревянных брусков, легко разрушается от малейшего бокового воздействия. Поэтому, чтобы обеспечить необходимую жесткость здания имеет ядро жесткости. Наиболее часто оно обеспечивается с помощью диафрагмы, т.е. мощной толстостенной монолитной «коробки», в которой размещаются лифты и лестницы.

В крупных одноэтажных зданиях, к примеру складах, торговых центрах жесткость обеспечивается с помощью связей, т.е. диагональных силовых элементов в стенах.

На рисунке мы изобразили "акрополь" с лестничной клеткой, которая выполняет функции диафрагмы (ядро жесткости).

Конструктивное решение зданий №2,5 – совмещенная схема.

В этом случае в здании есть и силовой каркас, и частично монолитные стены, которые обеспечивают жесткость конструкции.

«Дорогая» ошибка

Есть особый вид ошибок при выполнении раздела «конструктивные решения», которые больше всего расстраивают инвесторов. Дело в том, что чем менее опытный и профессиональный конструктор, тем больший запас он закладывает в свои конструкции. С давних пор конструкторы использовали понятие «коэффициент не знания», поэтому 200 лет назад запас при проектировании мостов был восьмикратным.

Сейчас инвесторы не готовы переплачивать за излишний запас, ведь квартиры покупать будут меньше, если цена вырастет ни с того ни с сего на 10%.

Поэтому, опытный конструктор, делая проект, заботиться о деньгах инвестора. К примеру, очень часто приходиться видеть проекты монолитных жилых домов, где вес арматуры выше 120 кг/м3 (120 кг на 1 кубический метр бетона).

Это неоправданно много, ведь это излишняя бесполезная прочность, за которую должны платить жильцы. Вы же не будете покупать мебель из чугуна, объясняя это ее прочностью?

В наших проектах это значение редко выходит за пределы 100 кг/м3.

Проектирование конструкций зданий является важнейшим и необходимым этапом при подготовке к строительству. Каждая конструкция, независимо от назначения сооружения, должна быть надежной, безопасной в эксплуатации, иметь длительный срок службы и обязательно обеспечивать комфорт для живущих или работающих здесь людей.

“Траст инжиниринг” - это не просто коллектив опытных специалистов. Мы - команда профессионалов, объединенная общим любимым делом, готовая к разработке самых сложных проектов, и выполняющая конструктивные решения зданий творчески и рационально.

Чтобы получить такой проект конструкций здания, о котором вы мечтаете, первое и самое важное - составить подробное техническое задание, где будут отражены все пожелания по поводу особенностей конструкции. После посещения специалистами объекта и личного общения с заказчиком создается архитектурный вид объекта - здесь учитываются и рациональные пожелания заказчика, и рекомендации специалистов.

Эскизный проект представляет конструктивные и планировочные решения зданий, и является уже практической частью работ. На этом этапе учитываются особенности местности и грунта, выполняются необходимые замеры. Такой проект предоставляется заказчику в компьютерном виде, и предполагает разработку необходимой документации. Объемно-планировочные решения зданий позволяют обеспечить строению надежность и качество, и выполняются специалистами с использованием современного программного обеспечения. На этом этапе выполняется проектирование конструкций - и несущих, и отдельных фрагментов.

Конструктивный раздел проекта состоит из нескольких отдельных составляющих, начиная от плана фундаментов и спецификаций отдельных их элементов, конструкций перекрытий, лестниц, а также деталей и узлов. В этом разделе имеются все рабочие чертежи, содержатся необходимые указания для монтажа плит перекрытий, крыши и т.д. Раздел “конструктивные решения” является важнейшей частью всего проекта здания, и именно его грамотное выполнение, с учетом всех особенностей эксплуатации и внешних факторов обеспечивает долговечность строения, и определяют срок, который будет проходить между капитальными ремонтами.

Когда требуется проектирование реконструкции зданий, здесь необходимо техническое обследование как всего здания, так и возможностей грунта. Если реконструкция предполагает увеличение площади объекта, то после тщательного изучения всех данных может быть определен тип возможных реконструкционных работ - надстройка этажа (или этажей) или пристройка. Кроме того, проведение реконструкции позволяет повысить уровень комфорта жизни или работы в здании, при этом стоимость работ по реконструкции в 2-3 раза ниже, чем работ по капитальному строительству.

Компания “Траст инжиниринг” работает с объектами различного назначения, и накопленный опыт позволяет профессионально разрабатывать и конструктивные решения производственных зданий, и проекты реконструкции зданий. Наши специалисты готовы выполнить архитектурно-строительный проект здания любой сложности, включая и проектирование КР, при этом найдя наиболее рациональное, всесторонне взвешенное и эстетически привлекательное решение.

Главная » Технологии » Конструктивное решение и технические характеристики. Конструктивные решения