Конструктивные системы зданий

СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

А.Я. НЕУСТРОЕВ

Оценка технического состояния жилого дома

Методические указания к выполнению

Курсовой работы

Новосибирск 2011

     УДК 69.059.1 (075.9)

     Неустроев А.Я. Оценка технического состояния жилого дома:         Метод. указ. к выполнению курсовой работы. – Новосибирск: Изд-во СГУПСа, 2010. – 46 с.

Методические указания содержат необходимые материалы для определения физического износа конструкций, элементов, инженерного оборудования и всего здания в целом, проверки теплотехнических свойств наружных стен и чердачного перекрытия, проверки несущей способности простенка стены 1-го этажа в соответствии с основными требованиями действующих нормативных документов.

       Предназначены для студентов специальности «Экспертиза и управление недвижимостью», изучающих дисциплину «Техническая эксплуатация зданий и сооружений».

     Рассмотрены и рекомендованы к печати на заседании кафедры      «Строительные конструкции и здания на железнодорожном транспорте».

Ответственный редактор

канд. техн. наук, доцент А.А. Новоселов

Рецензент

     главный инженер Новосибирского проектно-изыскательского

института «Сибжелдорпроект» филиала «Росжелдорпроект»

А.В. Кузин

                                                                                            Ó Неустроев А.Я., 2011

                                                                                            Ó Сибирский государственный

                                                                                                 университет путей сообщения, 2011

ВВЕДЕНИЕ

     Жилищный фонд в любой стране является основой национального богатства. Огромный объем недвижимости требует постоянного обслуживания и содержания в пределах нормативных требований. Государственная система использования, технического обслуживания, обеспечения сохранности жилищного фонда предусматривает выполнение комплекса организационных и технических мероприятий.

     Содержание (обслуживание) жилых зданий регламентируется «Правилами и нормами технической эксплуатации жилищного фонда» /1/, которые определяют требования к состоянию жилых домов, конструкциям, инженерному оборудованию; требования и условия по технической эксплуатации жилищного фонда, инженерного оборудования, территорий домовладений, текущему и капитальному ремонтам.

Основной целью выполнения курсовой работы являются:

- закрепление теоретических знаний по курсам «Техническая эксплуатация зданий и сооружений» и «Обследование и реконструкция зданий и сооружений»;

- усвоить все многообразие конструкций и инженерного оборудования зданий, их взаимосвязь и взаимозависимость в условиях технического обслуживания и ремонта на разных этапах эксплуатации;

- приобрести навыки оценки технического состояния, эксплуатационной надежности; изучить нормативные режимы содержания здания и способы их обеспечения.

Выполнение курсовой работы слагается из двух этапов:

- первый этап включает в себя определение объемно-планировочного и конструктивного решений жилого дома; выявление повреждений и дефектов конструкций, элементов и систем жилого дома; определение физического износа конструкций, элементов, систем жилого дома и всего здания в целом;

- второй этап заключается в проверке теплотехнических свойств наружных стен и чердачного перекрытия и определением несущей способности простенка стены 1-го этажа.

Исходные данные, состав и объем курсовой работы

Тема курсовой работы: «Оценка технического состояния жилого дома».

Рассматривается жилой дом, в котором студент проживает. Задание может быть изменено по желанию студента.

     В курсовой работе оценка технического состояния определяется для части жилого дома в пределах подъезда.

     В состав курсовой работы входит пояснительная записка и комплект архитектурно-строительных чертежей.

Пояснительная записка включает в себя:

- определение объемно-планировочного и конструктивного решений жилого дома;

- выявление повреждений и дефектов конструкций, элементов и систем жилого дома на основе визуального осмотра по СП 13-102-2003 /2/;

- определение физического износа конструкций, элементов и инженерных систем жилого дома;

- определение физического износа жилого дома в целом;

- проверку теплотехнических свойств наружных стен и чердачного перекрытия;

-  определение несущей способности простенка стены 1-го этажа.

Пояснительную записку необходимо иллюстрировать схемами и эскизами, формулы должны быть записаны в общем виде с последующей подстановкой числовых значений.

     Графическая часть курсовой работы состоит из чертежей фасадов здания с нанесенными дефектами и повреждениями, плана квартиры и разреза. Чертежи следует выполнить с учетом требований Системы проектной документации для строительства – СПДС /3/.

     Состав, структура и оформление курсовой работы должны соответствовать требованиям СТО СГУПС 1.01С.02-2006 /4/.

     Пример оформления и содержания курсовой работы приведены в Приложении А настоящих методических указаний.

Объемно-планировочное и конструктивное решения жилого дома

Содержание раздела

В этом разделе необходимо указать характеристики жилого дома (конфигурацию, основные размеры в плане и по высоте, этажность, высоту этажей, решение световых проемов и входов в здание, наружную отделку и т. д.). На ситуационном плане (пример выполнения - на рисунке 2.1) указывают разбивочные оси здания и выделяют обследуемую в курсовой работе часть здания. В этой части здания описывают виды помещений, их функциональную взаимосвязь и размещение на этажах; элементы горизонтальных и вертикальных инженерных коммуникаций. План своей квартиры приводят на рисунке в пояснительной записке (пример выполнения - на рисунке 2.2) и на листе чертежей с экспликацией помещений.

Кроме того, необходимо охарактеризовать конструктивные элементы жилого дома и определить тип конструктивной системы здания (смотри пункт 2.2):

- фундаменты по возможности (типы фундаментов и характеристика их отдельных элементов);

- стены (типы и характеристика наружных и внутренних стен с указанием являются они несущими или самонесущими; конструкция, материал и толщина стен; характеристика архитектурно-конструктивных элементов стен (цоколя, поля стены, карниза и т.д.));

- перекрытия (конструктивные решения междуэтажных и чердачного перекрытий);

-  полы  (типы полов в зависимости от назначения помещений, состав);

- покрытие (тип покрытия - скатная, чердачная или совмещенная крыша, плоская кровля; указываются составные части покрытия и их характеристики: несущие конструкции, характер водоотвода с кровли);

-  перегородки  (тип и материалы перегородок);

-  лестницы  (типы лестниц);

- заполнение проемов (типы окон и дверей, размеры, материал и конструкция, характер остекления);

- конструктивное решение лоджий, балконов, наружных лестниц.

Рисунок 2.2 – Пример выполнения плана квартиры

Конструктивные системы зданий

Отдельные конструктивные элементы здания должны быть надежно связаны между собой для образования жесткого в целом сооружения. Пространственная жесткость здания и характер связи между отдельными его частями в зна­чительной степени предопределяет характер и величину усилий, возникающих в отдельных элементах.

Основными конструктивными элементами, обеспечивающими пространственную жесткость здания, являются стены, рамы и перекрытия. Существенное значение для жесткости здания имеют расстояния между поперечными устойчивыми конструкциями, высота этажей и жесткость перекрытий (покрытий) в горизонтальном направлении.

Каменные здания

Основные конструктивные системы каменных жилых зданий приведены на рисунке 2.3.

а– с несущими продольными стенами;       б – с несущими поперечными стенами;

в – с несущими продольными и поперечными стенами;

г – с полным каркасом;  д – с неполным каркасом

Рисунок 2.3 - Конструктивные системы каменных зданий

По степени пространственной жесткости каменные здания с несущими стенами можно разделить на две группы:

- здания с жесткой конструктивной схемой;

- здания с упругой конструктивной схемой.

Отнесение здания к определенной конструктивной схеме зависит от расстояния между поперечными устойчивыми конструкциями, от жесткости покрытий и перекрытий и от группы кладки из которой выполнены стены (таблица 2.1).

Таблица 2.1 – Группы каменной кладки

К зданиям с жесткой конструктивной схемой относятся здания с частым расположением поперечных стен, расстояние между которыми  ℓ  меньше ℓ_ст  (смотри таблицу 2.2 ). В таких зданиях перекрытия или покрытия рассматриваются как неподвижные жесткие опоры, на которые опираются стены и столбы, горизонтальные усилия передаются на поперечные стены.

Таблица 2.2 – Максимальные расстояния между поперечными стенами

К зданиям с упругой конструктивной схемой относят здания, у которых поперечные конструкции установлены на расстояниях больших ℓ_ст. При расчете стен и столбов этих зданий перекрытия (покрытия) рассматривают как упругие опоры, на которые опираются стены или столбы.

Во избежание появления трещин в стенах устраивают вертикальные деформационные швы. Различают швы температурные и осадочные.

Температурные швы разрезают здание до фундамента, а осадочные швы разрезают здание, включая и весь фундамент.

Осадочные швы устраивают:

а) в местах сопряжения участков здания, расположенных на разнородных грунтах;

б) при пристройке к существующим зданиям;

в) при разнице в высотах отдельных частей здания более 10 м;

г) при наличии больших местных нагрузок на отдельных участках здания;

д) при значительной разнице между площадями подошвы фундаментов и глубиной их заложения.

Швы в сплошных стенах по их конфигурации в плане могут выполняться в четверть, в шпунт и сквозные.

Температурные швы должны устраиваться на расстояниях в зависимости от величины расчетной зимней наружной температуры, условий отопления помещения, вида камня и марки раствора.

Свободному изменению длины стены препятствуют фундаменты, перекрытия, покрытия и пр., поэтому в стенах могут появиться трещины. Установлены максимальные расстояния между температурными швами в стенах отапливаемых зданий (таблица 2.3), при которых трещины ещё не появляются.

Таблица 2.3 – Максимальное расстояние между температурными швами в стенах

                    отапливаемых зданий

Для фундаментов применяют бетон, бутобетон и бетонные камни.

Каменные фундаменты бывают ленточные и столбчатые.

Конструкцию и глубину заложения фундаментов принимают в зависимости от несущей способности грунта, его свойств, горизонта грунтовых вод, типа возводимого здания и характера действующих нагрузок.

Стены делятся на:

- несущие, воспринимающие вертикальные и горизонтальные нагрузки;

- самонесущие, воспринимающие только собственный вес.

Широко применяемый для кладки наружных стен сплошной (полнотелый) кирпич имеет сравнительно невысокие теплотехнические свойства, поэтому во многих случаях приходится делать стены очень толстыми.

Для улучшения теплотехнических показателей применяют:

- сплошные кладки из пустотелых бетонных камней, дырчатого и пористого кирпича, пустотелых керамических камней, легких естественных и искусственных материалов;

- слоистые и колодцевые кладки, в которых стены состоят из двух и более слоев кладки, образующих несущую часть стены и утепляющих ее материалов.

Перемычки над проемами в каменных зданиях делают рядовые, клинчатые, арочные, армокирпичные и железобетонные.

Перекрытия применяются разных типов:

- деревянные по деревянным балкам;

- деревянные по стальным балкам;

- железобетонные (монолитные и сборные);

- железобетонные (монолитные и сборные) по стальным балкам.

Современные крыши по конструктивному решению подразделяются на чердачные (с холодным или теплым чердаком) и бесчердачные. Формы крыш разнообразны: односкатные, двускатные, вальмовые, полувальмовые, сводчатые, складчатые и т.д. Кровля из рулонных, мастичных или штучных материалов представляет собой верхний слой крыши. Водоотвод может быть организованный (наружный или внутренний) и неорганизованный.

Сборные здания

Сборные здания по конструктивным признакам подразделяются на крупнопанельные, каркасно-панельные, крупноблочные и объемно-блочные.

Панельной конструктивной системой называют несущую систему, в которой вертикальными элементами являются стены, собираемые из панелей (смотри рисунок 2.4).

Крупнопанельными называются здания, выполненные в основном из пане­лей размером не менее чем на комнату.

Панели внутренних межквартирных стен изготавливают из тяжелого железобетона толщиной 160…180 мм и из легкого бетона толщиной 180…200 мм; межкомнатные – из тяжелого железобетона толщиной 100…180 мм. Толщина панелей определяется прочностью стыка панелей, условиями опирания перекрытий на панель, требованиями по огнестойкости панелей и звукоизоляции стен.

Стык панелей стен и перекрытий (горизонтальный стык) с узким шагом поперечных стен (2,4 … 4,8 м) – платформенный, т.е. в котором передача усилий с панели на панель происходит через опорные участки панелей перекрытий.

а – с несущими продольными и поперечными стенами с узким шагом панелей;

б – с несущими поперечными стенами с узким шагом панелей;

в – с несущими поперечными стенами с широким шагом панелей;

г – с несущими продольными и поперечными стенами с широким шагом панелей;

1 – несущие стены; 2 – самонесущие стены

Рисунок 2.4 – Конструктивные системы панельных зданий

Панели в вертикальных швах соединяют между собой закладными деталями или замоноличиваемыми шпонками, позволяющими передавать сдвигающие усилия с панели на панель.

Панели перекрытий изготавливают преимущественно размером на комнату. По способу работы в несущей системе панели перекрытий подразделяют на опертые на две стены, опертые по трем сторонам и опертые по контуру.

Фундаменты крупнопанельных зданий в основном свайные (безростверковые, ростверковые), а также ленточные железобетонные и в виде монолитной железобетонной плиты.

Каркасно-панельные системыпредполагают одновременное использование каркасных (колонн и ригелей) и панельных (плит, настилов перекрытий, панелей наружных ограждений и крупноразмерных элементов диафрагм жесткости) конструкций.

Каркасно-панельной конструктивной системой называется несущая система, в которой ее вертикальными элементами являются колонны, а также связи, диафрагмы и ядра жесткости, а наружными стенами – навесные стеновые панели.

По способу обеспечения пространственной жесткости каркасные системы подразделяют на рамные, рамно-связевые и связевые; по схеме расположения рам каркаса – на системы с пространственными и плоскими (продольными или поперечными) рамами; по типу горизонтальных несущих конструкций – на ригельные, безригельные, с горизонтальными несущими элементами высотой в этаж.

Плиты – горизонтальные элементы несущей системы, воспринимающие вертикальные нагрузки и передающие их на ригели.

Ригели – воспринимают вертикальные нагрузки от плит перекрытий и пе­редают их на колонны.

Колонны – воспринимают вертикальные и горизонтальные усилия и пере­дают их на фундамент.

Диафрагмы жесткости (вертикальные элементы) выполняют функции восприятия горизонтальных нагрузок.

Фундаменты многоэтажных каркасных зданий на основе связевой схемы, выполняются в виде перекрестных лент.