Архитектурные конструкции и теория конструирования: малоэтажные жилые здания
Покупка
Основная коллекция
Тематика:
Теория и история архитектуры
Издательство:
НИЦ ИНФРА-М
Авторы:
Сысоева Елена Владимировна, Трушин Сергей Иванович, Коновалов Владимир Павлович, Кузнецова Елена Николаевна
Год издания: 2023
Кол-во страниц: 280
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
ВО - Специалитет
ISBN: 978-5-16-014471-9
ISBN-онлайн: 978-5-16-107032-1
Артикул: 693813.04.01
Доступ онлайн
В корзину
Учебное пособие знакомит будущих архитекторов и строителей с различными типами конструктивных систем зданий, отдельными конструктивными элементами, их характеристиками и назначением. Особенностью книги является наличие практических рекомендаций, касающихся выполнения курсовой работы по малоэтажному жилому зданию, и 75 вариантов заданий различного уровня сложности для выполнения конструктивной части курсовой работы.
Соответствует требованиям Федерального государственного образовательного стандарта высшего образования последнего поколения.
Книга помогает освоению дисциплины «Архитектурные конструкции и теория конструирования» по направлению подготовки «Архитектура» и дисциплины «Основы архитектуры и строительных конструкций» по направлению подготовки «Строительство». Представляет интерес для преподавателей архитектурных и строительных факультетов.
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- Среднее профессиональное образование
- 08.02.01: Строительство и эксплуатация зданий и сооружений
- ВО - Бакалавриат
- 07.03.01: Архитектура
- 08.03.01: Строительство
ГРНТИ:
Скопировать запись
Архитектурные конструкции и теория конструирования: малоэтажные жилые здания, 2022, 693813.03.01
Архитектурные конструкции и теория конструирования: малоэтажные жилые здания, 2020, 693813.02.01
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
АРХИТЕКТУРНЫЕ КОНСТРУКЦИИ И ТЕОРИЯ КОНСТРУИРОВАНИЯ МАЛОЭТАЖНЫЕ ЖИЛЫЕ ЗДАНИЯ Е.В. СЫСОЕВА С.И. ТРУШИН В.П. КОНОВАЛОВ Е.Н. КУЗНЕЦОВА Допущено УМО по образованию в области архитектуры в качестве учебного пособия для студентов вузов, обучающихся по направлениям подготовки «Архитектура», «Строительство» Москва ИНФРА-М 202УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ 2-е издание
УДК 692(075.8) ББК 38.4я73 С95 Сысоева Е.В. Архитектурные конструкции и теория конструирования: малоэтажные жилые здания : учебное пособие / Е.В. Сысоева, С.И. Трушин, В.П. Коновалов, Е.Н. Кузнецова. — 2-е изд. — Москва : ИНФРА-М, 2023. — 280 с. — (Высшее образование: Специалитет). ISBN 978-5-16-014471-9 (print) ISBN 978-5-16-107032-1 (online) Учебное пособие знакомит будущих архитекторов и строителей с различными типами конструктивных систем зданий, отдельными конструктивными элементами, их характеристиками и назначением. Особенностью книги является наличие практических рекомендаций, касающихся выполнения курсовой работы по малоэтажному жилому зданию, и 75 вариантов заданий различного уровня сложности для выполнения конструктивной части курсовой работы. Соответствует требованиям Федерального государственного образователь- ного стандарта высшего образования последнего поколения. Книга помогает освоению дисциплины «Архитектурные конструкции и тео- рия конструирования» по направлению подготовки «Архитектура» и дисцип- лины «Основы архитектуры и строительных конструкций» по направлению подготовки «Строительство». Представляет интерес для преподавателей архи- тектурных и строительных факультетов. УДК 692(075.8) ББК 38.4я73 С95 Р е ц е н з е н т ы: Гурьев В.В., доктор технических наук, профессор, заместитель генерального директора по научной работе Московского научно-исследовательского и про- ектного института типологии, экспериментального проектирования; Этенко В.П., доктор архитектуры, профессор кафедры архитектуры Государ- ственного университета по землеустройству ISBN 978-5-16-014471-9 (print) ISBN 978-5-16-107032-1 (online) © Сысоева Е.В., Трушин С.И., Коновалов В.П., Кузнецова Е.Н., 2016
ПРЕДИСЛОВИЕ Материал, изложенный в учебном пособии «Архитектурные кон- струкции и теория конструирования: малоэтажные жилые здания», предназначен для освоения дисциплины «Архитектурные кон- струкции и теория конструирования» по направлению подготовки «Архитектура» и дисциплины «Основы архитектуры и строительных конструкций» по направлению подготовки «Строительство», ко- торые являются основными дисциплинами базовой части профес- сионального и общетехнического циклов по указанным направле- ниям. При подготовке учебного пособия к печати учтены последние требования Министерства образования и науки Российской Феде- рации и требования Федерального государственного образователь- ного стандарта высшего профессионального образования четвертого поколения. Учебное пособие знакомит будущих архитекторов и строителей с архитектурно-строительными конструкциями зданий; дает возмож- ность разобраться в их классификации; знакомит с отдельными конструктивными элементами, составляющими здание, различными типами конструктивных систем и их назначением. Дисциплина «Архитектурные конструкции и теория конструиро- вания» тесно связана с профилирующей дисциплиной «Архитек- турное проектирование» на всех курсах обучения архитектурных факультетов. Полученные знания помогут студенту принимать гра- мотные и рациональные конструктивные решения при разработке архитектурных проектов с использованием современных требований к зданиям и строительным материалам. Программа дисциплины «Архитектурные конструкции и теория конструирования» в практической своей части включает курсовую работу по проектированию малоэтажного жилого дома с разработкой конструктивной части: выбором фундамента, типа конструктивной системы, анализом и разработкой основных узлов несущей системы. Для определения толщины наружной стены студенту необходимо сделать теплотехнический расчет. Примеры расчета предлагаются как в теоретической части гл. 1, так и в практической части гл. 8. Данное учебное пособие поможет разобраться во многих теорети- ческих и практических вопросах для принятия собственных решений при выполнении курсовой работы. Глава 1 учебного пособия посвящена основам проектирования архитектурных конструкций зданий. В ней представлена классифи- кация зданий, описаны нагрузки и воздействия, учитываемые в рас- четах, объяснены понятия устойчивости, прочности и надежности здания. Дано подробное описание всех конструктивных элементов здания и возможных типов конструктивных систем жилых домов.
Объяснены основные принципы модульной координации размеров в строительстве (МКРС). Представлены принципы расчета несущих конструкций по первому и второму предельным состояниям, а также методика теплотехнического расчета наружных стен зданий. В главе 2 учебного пособия кратко представлены сведения о грунтах (классификация и свойства) и методы строительства на пучинистых грунтах. Отдельный подраздел посвящен анализу выбора фундамента в зависимости от типов грунтов и их свойств. Дано подробное описание видов фундаментов малоэтажных зданий. Главы 3 и 4 учебного пособия посвящены стеновым конструктивным системам малоэтажных жилых домов из древесины и искусственного камня. Рассмотрены конструктивные решения зданий с бревенчатыми и брусчатыми стенами, а также стенами с деревянным каркасом и стенами из деревянных панелей. Представлен материал, касающийся жилых домов со стенами из мелких камней, крупных блоков и монолитного бетона. Отмечены особенности кирпичной кладки, сопряжений стен из древесины, монолитного строительства. Главы 5, 6 и 7 учебного пособия дают возможность разобраться в многослойных системах перекрытий, крыш и изучить элементы малоэтажного строительства. В них представлены различные типы перекрытий и указаны предъявляемые к ним требования. Даны конструктивные решения кровли малоэтажных зданий и ее деталей. В качестве элементов малоэтажного строительства рассмотрены различные типы лестниц, дверей, окон, балконов, веранд, террас. Глава 8 данного учебного пособия посвящена практическим вопросам конструирования, она предлагается студенту в качестве помощи при выполнении курсовой работы. Предложены пять различных вариантов заданий для работы над конструктивной частью курсовой работы: с различными видами кровли и объемно-планировочными решениями. Варианты расположены в порядке усложнения. Один из разработанных вариантов индивидуального жилого дома учитывает возможность проживания в нем людей с ограниченными возможностями передвижения. Для каждого из вариантов предлагаются 15 городов с различными типами грунтов и климатическими условиями. В общей сложности представлены 75 вариантов заданий. В процессе проектирования здания или сооружения должны быть обеспечены координация и связь между архитектором, конструк- тором, расчетчиком, специалистами по инженерным системам и другими участниками процесса. Для этого архитектору, как и всем специалистам, принимающим участие в проектировании и строи- тельстве, необходимо владеть строительной терминологией, четко представлять, какой из специалистов выполняет соответствующую часть проекта и на каком его этапе.
В учебном пособии приведен краткий словарь строительных тер- минов для облегчения понимания текста и усвоения представленного в учебном пособии материала. Предлагаемый курс изложен в соответствии с действующими в настоящее время нормативными документами; дано описание всех современных видов фундаментов, используемых для строительства жилых малоэтажных домов, новых современных материалов, разра- ботанных в последние десятилетия. Рассмотрены аспекты строительства малоэтажных домов с мел- козаглубленными фундаментами, использования гасителей коле- баний для жилых домов в районах с высокой сейсмической актив- ностью. В результате изучения данного учебного пособия студент должен: знать: • основные термины и определения, касающиеся всех конструк- тивных элементов зданий; основы конструирования каждого эле- мента здания в зависимости от факторов, влияющих на его выбор; • функции каждого конструктивного элемента здания и свойства конструктивных систем в зависимости от их назначения; • возможности и свойства каждого используемого строительного материала для конкретного элемента здания; • нагрузки и воздействия на здание; • основные принципы расчета строительных конструкций по пре- дельным состояниям; • требования, предъявляемые к теплотехническим свойствам на- ружных ограждающих конструкций зданий; • особенности проектирования и конструирования жилых мало- этажных домов, в том числе в сейсмически опасных зонах; • нормативные документы, необходимые для конструирования и проектирования малоэтажных домов (ФЗ, ГОСТ, СНиП, СП); уметь: • разрабатывать конструктивную часть архитектурного проекта, согласуясь с основополагающими требованиями законов и нор- мативов; • пользоваться терминами, применяемыми архитекторами, инже- нерами-проектировщиками и специалистами, осуществляющими расчеты несущих конструкций, при выполнении проектов зданий и сооружений; • оценивать, выбирать и интегрировать в проектируемых зданиях системы конструкций и инженерные системы, взаимодействуя со смежными специалистами; • выбирать и использовать в своих архитектурных проектах ти- повые конструктивные решения жилых малоэтажных домов;
• выбирать оптимальную конструктивную и строительную систему здания; • анализировать причины разрушений, значительных перемещений или образования трещин в элементах конструкций, возникших в результате аварий в построенных зданиях; владеть: • способностью проводить всеобъемлющий анализ и оценку архи- тектурно-конструктивных решений здания; • основными методами конструирования отдельных элементов здания и всей конструктивной системы с анализом применяемых материалов; • навыками конструирования и проектирования жилых мало- этажных домов из каменных, деревянных, бетонных и железобе- тонных строительных материалов. Предисловие и гл. 1 (подразд. 1.1–1.8), гл. 2 (подразд. 2.2–2.4, 2.6 и 2.7), гл. 3–7, краткий словарь строительных терминов написаны кандидатом технических наук, доцентом кафедры проектирования зданий и сооружений НИУ МГСУ Е.В. Сысоевой; подразд. 1.9 и 1.10 гл. 1, а также пример теплотехнического расчета, приведенный в под разд. 8.4 гл. 8, написаны доктором технических наук, профес- сором НИУ МГСУ С.И. Трушиным; подразд. 2.1 и 2.5 гл. 2 написаны кандидатом технических наук, главным геологом ГУП «Мосгоргео- трест» В.П. Коноваловым; подразд. 8.4 (чертежи вариантов заданий) написан старшим преподавателем факультета архитектуры МГАХИ им. В.И. Сурикова при Российской академии художеств Е.Н. Кузне- цовой. Общее редактирование выполнено Е.В. Сысоевой. Значительную помощь при подготовке рисунков оказали сту- денты факультета архитектуры МГАХИ имени В.И. Сурикова, среди которых хотелось бы отметить Н.С. Севрюгину, О.С. Чернышову, А.В. Шестакову, Е.А. Куварзину, Е.С. Трушину. Авторы благодарят заместителя генерального директора по орга- низации проектирования ООО «СМО «Содружество» Е.В.Беседина за предоставленные материалы для гл. 3 (подразд. 3.3), советы и кон- сультацию по применению стеновых панелей для жилых домов. Отдельные главы книги были внимательно прочитаны заве- дующим лабораторией тонкостенных и пространственных кон- струкций НИИЖБ им. А.А. Гвоздева, кандидатом технических наук Б.С. Соколовым. Авторы благодарят его за ценные советы и заме- чания, сделанные во время работы над учебным пособием, а также за участие в обсуждении ряда вопросов, касающихся методики пре- подавания данной дисциплины на архитектурных факультетах.
Глава 1 Основы проектирования архитектурных конструкций зданий В результате изучения гл. 1 студент должен: знать: • понятия «здание» и «сооружение» и их классификацию; • основные понятия, определения и термины, относящиеся к зда- ниям и их архитектурно-строительным конструкциям; • классификацию зданий по всем параметрам, используемым в строительстве; • функции и назначение каждого конструктивного элемента; уметь: • выбирать необходимые конструкции и конструктивную систему в целом с учетом различных используемых строительных мате- риалов; • комбинировать различные конструктивные элементы здания для создания целостной строительной системы с учетом всех требований человека; • пользоваться нормативными документами, необходимыми для конструирования и проектирования; владеть: • навыками подбора конструктивной и строительной систем жилых зданий; • представлениями об информации, которую должен иметь архитектор для дальнейшего проектирования и конструирования жилых зданий. 1.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ. КЛАССИФИКАЦИЯ ЗДАНИЙ Здание — результат строительной деятельности, предназначенный для проживания и (или) деятельности людей, размещения производства, хранения продукции или содержания животных (по ГОСТ 27751–2014). Инженерное сооружение (или сооружение) — объемная, плоскостная или линейная строительная система, имеющая наземную, надземную и (или) подземную части, состоящая из несущих, а в отдельных случаях и ограждающих строительных конструкций, предназначенная для выполнения производственных процессов различного вида, хранения продукции, временного пребывания людей, перемещения людей и грузов.
По назначению здания подразделяются: 1) на гражданские (для проживания и обеспечения бытовых, общественных и культурных потребностей человека). Гражданские здания, в свою очередь, подразделяются на две подгруппы: • жилые (многоквартирные многоэтажные и малоэтажные дома, общежития и гостиницы, одноквартирные дома усадебного типа, интернаты, временные жилища на стройках и разработках); • общественные (здания учебно-воспитательных и научных учреждений, зрелищные, административные здания, здания лечебных учреждений, здания коммунально-бытового назначения, рестораны, кафе и другие предприятия общественного питания и торговли и т.п.); 2) производственные (для обеспечения нормальных условий производственных процессов, защиты оборудования и работающих на производстве людей от атмосферных воздействий и для обеспечения необходимых комфортных условий работы трудящихся. Производственные здания подразделяются на одноэтажные (с высотой этажа не менее 3 м) и многоэтажные (с высотой этажа, кроме технического, не менее 3,3 м); 3) складские (здания, предназначенные для хранения веществ, материалов, продукции и сырья); 4) здания транспортной инфраструктуры (железнодорожные вокзалы, аэропорты, автовокзалы и т.п.). К производственным зданиям относятся основные и вспомогательные здания промышленных предприятий различного назначения (черной и цветной металлургии, машиностроения, химии и т.п.), агроиндустриальных комплексов сельскохозяйственных зданий производственного назначения и т.п. Отличительными чертами производственных зданий по сравнению с гражданскими является наличие помещений, имеющих большие безопорные пространства и значительно большую высоту. Эти особенности приводят к необходимости решения ряда вопросов, связанных с освещением, отоплением и вентиляцией. Такие здания чаще всего имеют большую протяженность наряду с простыми формами в плане. По числу пролетов (определение см. в подразд. 1.6) здания подразделяются: • на однопролетные; • многопролетные. Здания, в которых несущие конструкции имеют опоры только по контуру, образуя внутри свободное пространство, называются зданиями зального типа.
Жилые здания можно условно разделить на группы по числу этажей: • малоэтажные (1–3 этажа); • средней этажности (4–5 этажей); • многоэтажные (6–9 этажей); • повышенной этажности (10–25 этажей); • высотные (выше 25 этажей или выше 75 м). При определении этажности в число надземных этажей включа- ются цокольные этажи, если верх перекрытия цокольного этажа воз- вышается над уровнем тротуара не менее, чем на 2 м. При различном количестве надземных этажей в различных частях здания этажность его определяется отдельно для каждой части здания. При всем многообразии классификаций жилых зданий, которое определяется требованиями к ним (санитарно-техническими, по- жарной безопасности и др.), можно выделить классификацию, при- веденную в СП 54.13330.2011 и различающую здания по требованию к необходимому минимальному количеству лифтов в зависимости от этажности: • здания в 6–9 этажей требуют наличия 1 лифта; • здания в 10–19 этажей — 2 лифтов; • здания в 20–25 этажей — 3 лифтов. Здания начиная с 26 этажей требуют особого расчета эвакуации людей для определения необходимого количества лифтов. Высотными зданиями общественного назначения считаются все здания выше 75 м и с подземными этажами глубиной более 10 м от уровня земли. По взрывопожарной и пожарной опасности помещения и здания промышленного назначения подразделяются на категории: А, Б, В1– В4, Г, Д и А, Б, В, Г, Д в зависимости от размещаемых в них техноло- гических процессов и свойств находящихся в них или хранимых ве- ществ и материалов, продукции, сырья и их упаковки. По отоплению здания промышленного назначения подразделя- ются: • на отапливаемые (требуют поддерживания заданного темпера- турно-влажностного режима); • неотапливаемые (здания складов, вспомогательных служб и т.п., которые не требуют положительных температур воздуха; здания с избыточными тепловыделениями). Зданиями массового строительства называют такие, которые строят в большом количестве по многократно тиражированным про- ектам. К уникальным зданиям (согласно Градостроительному кодексу РФ) относятся объекты капитального строительства, у которых: • высота более чем 100 м;
• пролеты более чем 100 м; • наличие консоли более чем 20 м; • заглубление подземной части (полностью или частично) ниже планировочной отметки земли более чем на 15 м; • наличие конструкций и конструктивных систем, в отношении которых применяются нестандартные методы расчета с учетом физических или геометрических нелинейных свойств либо раз- рабатываются специальные методы расчета. Существует еще особый тип сооружений, которые называются особо опасными и технически сложными объектами. К ним относятся: • объекты использования атомной энергии; • гидротехнические сооружения; • сооружения связи; • линии электропередачи; • объекты космической инфраструктуры; • объекты авиационной инфраструктуры; • объекты инфраструктуры железнодорожного транспорта; • метрополитены; • морские порты; • тепловые электростанции; • опасные производственные объекты. В соответствии с Федеральным законом РФ от 30 декабря 2009 г. № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и соору- жений» здания и сооружения подразделяются на три уровня ответ- ственности: 1) повышенный уровень ответственности — здания и сооружения, отнесенные к особо опасным, технически сложным или уникальным объектам; 2) нормальный уровень ответственности — все здания и соору- жения, за исключением зданий и сооружений повышенного и пони- женного уровней ответственности; 3) пониженный уровень ответственности — здания и сооружения временного (сезонного) назначения, а также здания и сооружения вспомогательного использования, связанные с осуществлением строительства или реконструкции здания или сооружения либо расположенные на земельных участках, предоставленных для индивидуального жилищного строительства. Расчетные значения усилий в элементах строительных конструкций и основании здания или сооружения должны быть определены с учетом коэффициента надежности по ответственности, принятое значение которого не должно быть ниже: • 1,1 — в отношении здания и сооружения повышенного уровня ответственности;
Доступ онлайн
В корзину