Виды конструкций зданий

Требования к строительным конструкциям закреплены в законе 384-ФЗ от 2009 года (последняя редакция – 2023 года). Основные его положения гласят, что здания или сооружения должны возводиться с использованием материалов, перечень которых содержится в этом же документе. Материалы несущих конструкций, а также других элементов строения, должны обеспечивать его безопасность, прочность и долговечность.

Типы конструкций зданий

Типовые конструкции зданий и сооружений состоят из нескольких основных элементов:

1. 1

   Несущие конструкции. Это часть здания, которая, помимо своего собственного веса, берет на себя нагрузку от элементов, расположенных выше, и передает ее фундаменту.
2. 2

   Ограждающие конструкции. К ним относятся стены, окна и т.д. – то есть, те элементы строений, главная задача которых – изолировать внутренние помещения от окружающей среды.
3. 3

   Совмещающие конструкции. Такие элементы одновременно выполняют несущую и ограждающую функции.

Отдельный важный элемент конструкции здания – фундамент. Он берет на себя всю нагрузку и транслирует ее в толщу грунта. От прочности фундамента зависит целостность всего строения.

Что такое несущие конструкции и какие они бывают

Итак, основная задача несущих конструкций – сохранение заданной формы здания, поддержание его целостности, равномерное распределение нагрузки. В современном строительстве существует несколько классификаций несущих конструкций. 

Самые распространенные виды несущих элементов – это:

1. 1

   Бескаркасные. Среди типов несущих конструкций зданий бескаркасные встречаются очень часто. По этой технологии строятся жилые дома, образовательные и медицинские учреждения, другие здания общественного назначения. Несущей конструкцией здесь выступают стены с поперечным, продольным или перекрестным расположением. Такой тип конструкции используется в панельном строительстве.
2. 2

   Каркасные. Несущими элементами этой конструкции выступают ригели, колонны, перекрытия, нередко – ограждающие стены. По таким проектам строятся дома большой этажности, а также здания, в которых предусмотрены просторные помещения. Расположение ригелей – крепких балок, также может быть продольным или поперечным, а иногда они вовсе могут отсутствовать в конструкции. 
3. 3

   Монолитные. Готовые элементы здания в таком строительстве не используются. Каркас дома создается по ходу строительства – выливается из бетона.

Отдельный вид конструкции – с неполным каркасом. Нагрузка распределяется между размещенными внутри колоннами и наружными стенами. Этот тип несущих элементов в строительстве встречается редко.

По направлению распределения нагрузки несущие части здания делятся на:

• вертикальные – к ним относятся: колонны, разной формы столбы и прочие похожие элементы;
• горизонтальные: балки и прочие несущие части строения, которые распределяют нагрузку в горизонтальной плоскости.

В зависимости от формы несущие элементы классифицируются как:

• пространственные или трехмерные – разной формы купола, части здания, которые находятся в подвешенном состоянии;
• плоскостные – к ним относятся: плиты, стены, ограждения, перекрытия;
• стержневые или линейные – рамы, балки, столбы, колонны, арки и т.д.

В конструкции высотных зданий, как и строений малой этажности, могут использоваться различные материалы. Несущие элементы бывают:

• бетонными – изготовленными из бетонной смеси и усиленные тонкими металлическими стержнями – арматурой;
• стальными, легкими и прочными, изготовленными из стального сплава;
• деревянными, используемыми для строительства домов небольшой этажности и других некрупных строений;
• кирпичные.

Основные требования, которые выдвигаются к несущим конструкциям, это:

1. 1

   Прочность – возможность выдерживать значительные нагрузки без повреждений.
2. 2

   Устойчивость – способность сохранять исходное положение в пространстве, несмотря на нагрузки.
3. 3

   Жесткость – минимально допустимые, предусмотренные в учетных нормах, показатели деформации здания, которые появляются в процессе его эксплуатации.

Долговечность строительных конструкций, их плюсы и минусы

Рассылка журнала

Главное за неделю в одном письме

Один из самых важных факторов в конструкции здания в строительстве – это материал несущих элементов. В зависимости от него определяется расчетный срок эксплуатации дома, возможность возводить строения большей этажности.

Бетонные или железобетонные конструкции относятся к наиболее распространенным. 

Их преимущества;

• высокая прочность;
• длительный срок службы;
• огнеупорность;
• сравнительно невысокая стоимость.

Среди недостатков стоит упомянуть:

• большой вес, который требует создания более крепкого и дорогостоящего фундамента, использования специальной строительной техники и транспорта для доставки материалов, что тоже влечет за собой дополнительные расходы;
• низкие теплоизоляционные свойства;
• небольшой выбор проектирования: для создания оригинальных архитектурных форм бетонные конструкции подходят слабо.

Металлические конструкции также имеют свои плюсы и минусы. К первым относятся:

• небольшой вес;
• высокая прочность;
• возможность внедрять нестандартные архитектурные решения;
• несложный и быстрый монтаж, не требующий расходов на высокую квалификацию рабочих;
• быстрая сборка конструкции;
• большой срок эксплуатации;
• экологичность.

Минусов у металлоконструкций не много:

• слабая огнестойкость, из-за которой необходимо устанавливать дополнительную защиту от пламени;
• подверженность коррозии.

Деревянные несущие конструкции используются с древних времен. В современном строительстве к этой технологии обращаются гораздо реже, однако полностью отказываться от нее не спешат. Во многом это обусловлено выраженными положительными сторонами деревянных элементов. В их числе:

• экологичность;
• высокие теплоизоляционные свойства;
• относительно небольшая стоимость сырья для изготовления конструкционных элементов.

Минусы деревянных конструкций также давно известны:

• горючесть, из-за которой древесину необходимо пропитывая специальными химическими растворами, которые достаточно токсичны, – в результате показатель экологичности становится спорным;
• подверженность биологическим факторам: гниению, повреждению насекомыми;
• не самый большой срок эксплуатации.

Положительные свойства кирпичных конструкций, имеющих форму кладки, выражаются в:

• твердости и прочности;
• большом сроке службы;
• огнеупорности;
• высоких теплоизоляционных свойствах;
• экологической чистоте.

Недостатки конструкций из кирпича – это:

• значительные затраты при строительстве из-за высокой цены кирпича;
• небольшая скорость монтажа;
• необходимость привлекать рабочих с высоким уровнем квалификации;
• большой вес конструкции, влекущий за собой дополнительные затраты на организации мощного фундамента, перевозку материалов на специальной технике;
• образование отходов строительства.

Виды конструкций зданий и сооружений, а также материалы, из которых те будут изготовлены, выбираться в зависимости от того, какое строение и для каких целей будет возводиться. Несмотря на недостатки, которые имеются у всех типов конструкций, все они востребованы в том или ином сегменте строительства.