Архитектурные конструкции и теория конструирования: малоэтажные жилые здания

АРХИТЕКТУРНЫЕ

КОНСТРУКЦИИ И ТЕОРИЯ 

КОНСТРУИРОВАНИЯ

МАЛОЭТАЖНЫЕ ЖИЛЫЕ ЗДАНИЯ

Е.В. СЫСОЕВА 
С.И. ТРУШИН
В.П. КОНОВАЛОВ
Е.Н. КУЗНЕЦОВА

Москва
ИНФРА-М

202УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Допущено

УМО по образованию в области архитектуры 

в качестве учебного пособия для студентов вузов, 

обучающихся по направлениям подготовки 

07.03.01 «Архитектура», 08.03.01 «Строительство»

(квалификация (степень) «бакалавр»)

УДК 728.1(075.8)
ББК 85.11я73
 
С95

Сысоева Е.В.

С95  
Архитектурные конструкции и теория конструирования: мало -

этажные жилые здания : учебное пособие / Е.В. Сысоева, С.И. Трушин, 
В.П. Коновалов, Е.Н. Кузнецова. — Москва : ИНФРА-М, 2023. — 
280 с. — (Высшее образование: Бакалавриат). — DOI 10.12737/16353.

ISBN 978-5-16-011400-2 (print)
ISBN 978-5-16-103640-2 (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 федеральных государственных образова-

тельных стандартов высшего образования последнего поколения.

Помогает освоению дисциплины «Архитектурные конструкции и тео-

рия конструирования» по направлению подготовки 07.03.01 «Архитекту-
ра» и дисциплины «Основы архитектуры и строительных конструкций» 
по направлению подготовки 08.03.01 «Строительство». Представляет ин-
терес для преподавателей архитектурных и строительных факультетов.

УДК 728.1(075.8)

ББК 85.11я73

Р е ц е н з е н т ы:

Гурьев В.В., доктор технических наук, профессор, заместитель гене-

рального директора по научной работе Московского научно-исследо-
вательского и проектного института типологии, экспериментального 
проектирования;

Этенко В.П., доктор архитектуры, профессор кафедры архитекту-

ры Государственного университета по землеустройству

ISBN 978-5-16-011400-2 (print)
ISBN 978-5-16-103640-2 (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 
07.03.01 «Архитектура» и дисциплины «Основы архитектуры и строи-
тельных конструкций» по направлению подготовки 08.03.01 «Строи-
тельство», которые являются основными дисциплинами базовой 
части профессионального и общетехнического циклов бакалавриата 
по указанным направлениям. При подготовке учебного пособия к 
печати учтены последние требования Министерства образования и 
науки Российской Федерации и требования Федерального государ-
ственного образовательного 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 пу-
чинистых грунтах. Отдельный подраздел посвящен анализу выбора 
фундамента в зависимости от типов грунтов и их свойств. Дано под-
робное описание видов фундаментов малоэтажных зданий.
Главы 3 и 4 учебного пособия посвящены стеновым конструк-
тивным системам малоэтажных жилых домов из древесины и искус-
ственного 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 ма-
лоэтажного строительства. В них представлены различные типы пе-
рекрытий и указаны предъявляемые к ним требования. Даны кон-
структивные решения кровли малоэтажных зданий и ее деталей. 
В качестве элементов малоэтажного строительства рассмотрены раз-
личные типы лестниц, дверей, окон, балконов, веранд, террас.
Глава 8 данного учебного пособия посвящена практическим во-
просам конструирования, она предлагается студенту в качестве по-
мощи при выполнении курсовой работы. Предложены пять раз-
личных вариантов заданий для работы над конструктивной частью 
курсовой работы: с различными видами кровли и объемно-планиро-
вочными решениями. Варианты расположены в порядке услож-
нения. Один из разработанных вариантов индивидуального жилого 
дома учитывает возможность проживания в нем людей с ограни-
ченными возможностями передвижения. Для каждого из вариантов 
предлагаются 15 городов с различными типами грунтов и климати-
ческими 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, профессором 
НИУ МГСУ С.И. Трушиным; подразд. 2.1 и 2.5 гл. 2 написаны кан-
дидатом технических наук, главным геологом ГУП «Мосгоргеотрест» 
В.П. Коноваловым; подразд. 8.4 (чертежи вариантов заданий) на-
писан старшим преподавателем факультета архитектуры МГАХИ 
имени В.И. Сурикова при Российской академии художеств Е.Н. Куз-
нецовой. 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 имени А.А. Гвоздева, кандидатом технических 
наук Б.С. Соколовым. Авторы благодарят его за ценные советы и за-
мечания, 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 требо-
ваний человека;
 
• пользоваться нормативными документами, необходимыми для 
конструирования и проектирования; 
владеть:
 
• навыками подбора конструктивной и строительной систем жилых 
зданий;
 
• представлениями об информации, которую должен иметь архи-
тектор 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 произ-
водства, хранения продукции или содержания животных (по ГОСТ 
27751–2014). 
Инженерное сооружение (или сооружение) — объемная, плоскос-
тная или линейная строительная система, имеющая наземную, над-
земную и (или) подземную части, состоящая из несущих, а в от-
дельных случаях и ограждающих строительных конструкций, пред-
назначенная 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, об-
щественных и культурных потребностей человека).
Гражданские здания, в свою очередь, подразделяются на две под-
группы:
 
• 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 учреж-
дений, зрелищные, административные здания, здания лечебных 
учреждений, здания коммунально-бытового назначения, ресто-
раны, кафе и другие предприятия общественного питания и тор-
говли и т.п.);
2) производственные (для обеспечения нормальных условий про-
изводственных 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 вы-
сотой 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 вок-
залы, аэропорты, автовокзалы и т.п.).
К производственным зданиям относятся основные и вспомога-
тельные здания промышленных предприятий различного назначения 
(черной и цветной металлургии, машиностроения, химии и т.п.), 
агроиндустриальных комплексов сельскохозяйственных зданий про-
изводственного назначения и т.п. 
Отличительными чертами производственных зданий по срав-
нению 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 фор-
мами в плане.
По числу пролетов (определение см. в подразд. 1.6) здания подраз-
деляются:
 
• на однопролетные;
 
• многопролетные.
Здания, в которых несущие конструкции имеют опоры только по 
контуру, образуя внутри свободное пространство, называются зда-
ниями 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 включаются 
цокольные этажи, если верх перекрытия цокольного этажа возвышается 
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, пожарной 
безопасности и др.), можно выделить классификацию, приведенную 
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 рас-
положенные на земельных участках, предоставленных для индиви-
дуального жилищного строительства.
Расчетные значения усилий в элементах строительных кон-
струкций и основании здания или сооружения должны быть опре-
делены с учетом коэффициента надежности по ответственности, 
принятое значение которого не должно быть ниже:
 
• 1,1 — в отношении здания и сооружения повышенного уровня 
ответственности;