БУДІВЕЛЬНІ КОНСТРУКЦІЇ

Електронний посібник

ГОЛОВНА	ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ	АНОТАЦІЯ		ДОДАТКИ
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ			УКЛАДАЧІ

І. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО БУДІВЛІ І СПОРУДИ

1. Будівлі і вимоги до них

1.1. Поняття про будинки і споруди

1.2. Вимоги до будинків та їх класифікація

1. Будівлі і вимоги до них

1.1. Поняття про будинки і споруди

Під час проєктування будівель і споруд в Україні та країнах ЄС вводять поняття споруда, будівля, інженерна споруда за «Державним класифікатором будівель і споруд» ДК 018-2000 (50).

Споруда – це будівельна система, пов'язана зі землею, яку створено з будівельних матеріалів, напівфабрикатів устаткування та обладнання як результат виконання різних будівельно-монтажних робіт.

Будівля – це наземна споруда, що складається з несучих та огороджувальних конструкцій, які утворюють наземні та підземні приміщення, має внутрішній простір, призначений і пристосований для того чи іншого виду людської діяльності.

Будівлі, призначені для проживання людей, називають житловими будинками, а для іншого перебування людей (відпочинку, трудової діяльності, лікування, навчання) – нежитловими будівлями.

Житлові будинки класифікують: 1 – будинки одноквартирні, 2 – будинки з двома та більшою кількістю квартир, 3 – гуртожитки.

Нежитлові будівлі класифікують: 1 – готелі, ресторани та подібні будівлі, 2 – офісні, 3 – торговельні, 4 – транспорту та засобів зв'язку, 5 – промислові та складські, 6 – для публічних виступів, закладів освітнього, медичного та оздоровчого призначення, 7 – нежитлові.

	ДБН Б.2.2-Х:201Х		«Планування і забудова територій»
		БУЛО	У колишньому РС всі будівлі за призначенням поділяли на промислові та цивільні. Цивільні в свою чергу – на житлові та громадські. Історична житлова забудова на території України відповідає соціально-економічним умовам. Дореволюційні – двоповерхові особняки кінця 19-го поч. 20 ст. У радянські часи такі квартири заселялися як комунальні. Недоліки – відсутність паркінгів, зношеність конструкцій. «Сталінки» – 5-10 поверхові житлові будівлі кінця 40-50-х років 20 ст., цегляні, недолік – один санвузол незалежно від кількості спалень. «Хрущовки» – 5-ти поверхові цегляні, великоблокові або панельні житлові будинки 60-х років. Недоліки: недосконале об'ємно-планувальне вирішення, прохідні кімнати, малі розміри кухонь та санвузлів, низькі стелі. Панельні – 9-18-ти поверхові панельні житлові будівлі 70-80-х років, не мають індивідуальності і стилю. Міністерські – 9-12-ти поверхові цегляні житлові будівлі 70-80-х років, побудовані за індивідуальними проєктами в престижних районах великих міст. Каркасно-панельні – будинки зведені за останні 15 років за сучасними технологіями та індивідуальними проєктами з використання нових будівельних матеріалів.
		БУДЕ
Будівлі, призначені для проживання людей називають житловими будинками, а для іншого перебування людей (відпочинку, трудової діяльності, лікування, навчання) – нежитловими будівлями. Житлові будинки класифікують: 1 – будинки одноквартирні, 2 – будинки з двома та більшою кількістю квартир, 3 – гуртожитки. Нежитлові будівлі класифікують: 1 – готелі, ресторани та подібні будівлі, 2 – офісні, 3 – торговельні, 4 – транспорту та засобів зв'язку, 5 – промислові та складські, 6 – для публічних виступів, закладів освітнього, медичного та оздоровчого призначення, 7 – нежитлові.

Внутрішній простір будинків розділяють на окремі приміщення (житлова кімната, кухня, аудиторія, службовий кабінет, цех і т. ін.).

Приміщення, розташовані на одному рівні, утворюють поверх. Поверхи розділяють перекриттями.

У будь-якому будинку можна умовно виокремити три групи взаємно-пов'язаних між собою частин чи елементів, що водночас, немовби доповнюють і визначають один одного: об'ємно-планувальні елементи (поверх, окремі приміщення, частина будинку між основними його стінами, що розчленовують, і т. ін.); конструктивні елементи, що визначають структуру будинку (фундаменти, стіни, перекриття, дах і т. ін.); будівельні вироби, тобто порівняно дрібні деталі, з яких складаються конструктивні елементи.

Форму будинку в плані, його розміри, а також розміри окремих приміщень, поверховість та інші характерні ознаки визначають у ході проєктування будинку з урахуванням його призначення.

1.2. Вимоги до будинків та їх класифікація

Будь-який будинок має відповідати таким вимогам:

функціональної доцільності, тобто будинок має цілком відповідати тому процесу, для якого він призначений (зручність проживання, праці, відпочинку і т. ін.);

технічної доцільності, тобто будинок має надійно захищати людей від зовнішніх впливів (низьких чи високих температур, опадів, вітру), бути міцним і стійким, тобто витримувати різні навантаження, і довговічним, тобто зберігати нормальні експлуатаційні якості в часі;

архітектурно-художньої виразності, тобто будинок має бути привабливим за своїм зовнішнім (екстер'єром) і внутрішнім (інтер'єром) виглядом, сприятливо впливати на психологічний стан і свідомість людей;

економічної доцільності, що передбачає найбільш оптимальні для цього виду будинку витрати праці, засобів і часу на його зведення. При цьому необхідно також ураховувати й затрати, пов'язані з експлуатацією будинку.

Житловий будинок має відповідати вимогам:

- функціонального комфорту житла;

- урахуванням впливу природно-кліматичних умов місцевості будівництва;

- необхідного рівня санітарно-гігієнічних якостей житла і збереження енергії;

- пожежної безпеки;

- вибору конструкцій, що відповідають рівню їх капітальності;

- вимогами забезпечення надійності та конструктивної безпеки;

- ефективності і використання забудови територій;

- архітектурно-художній виразності;

- економічності будівництва та екплуатації;

- рішення екологічних проблем.

Головними з перелічених вимог є функціональна та технологічна доцільності. Оскільки будинок є матеріально-організованим середовищем для здійснення людьми найрізноманітніших процесів праці, побуту і відпочинку, то приміщення будинку мають відповідати тим процесам, на які вони розраховані; отже, основним у будинку чи його окремих приміщеннях є його функціональне призначення.

Усі приміщення в будинку зв'язуються між собою приміщеннями для забезпечення руху людей за допомогою коридорів, сходів, вестибюлю, фойє і т. ін.

Отже, приміщення має обов'язково відповідати тій чи іншій функції. При цьому в ньому мають бути створені найбільш оптимальні умови для людини, тобто середовище, що відповідає виконуваній нею у приміщенні функції.

Якість середовища залежить від таких чинників, як простір для діяльності людини (об'ємно-планувальне рішення), розміщення устаткування і руху людей; мікроклімат у приміщеннях (температура і вологість, повітрообмін у приміщенні, вентиляція); звуковий режим (забезпечення звуку й захист від шуму, які заважають); світловий режим (природна освітленість та інсоляція); видимість і зорове сприйняття; забезпечення зручності пересування і безпечної евакуації людей.

Отже, для того щоб правильно запроєктувати приміщення, створити в ньому оптимальне середовище для людини, необхідно врахувати всі вимоги, що визначають якість середовища. Ці вимоги для кожного виду будинків і його приміщень установлюють Державні будівельні норми (ДБН) – основний документ, що регламентує проєктування і будівництво будинків і споруд у країні.

Технічна доцільність будинку визначається вирішенням його конструкцій, що має враховувати всі зовнішні впливи, сприймані будинком загалом і його окремими елементами. Ці впливи розділяють на силові і несилові (рис. 1.1.1).

Силові явища в природі
	https://youtu.be/4IHFbfv5BEQ

Рис. 1.1.1. Зовнішні впливи на будинок

До силових відносять навантаження від власної маси елементів будинку (постійні навантаження), маси устаткування, людей, снігу, навантаження від дії вітру (тимчасові) й особливі (сейсмічні навантаження, впливи як результат аварії устаткування і т. ін).

До несилових відносять температурні впливи (викликають зміни лінійних розмірів конструкцій), вплив атмосферної і ґрунтової вологи (викликає зміну властивостей матеріалів конструкцій), рух повітря (зміна мікроклімату в приміщенні), вплив променів енергії сонця (викликає зміну фізико-технічних властивостей матеріалів конструкцій), вплив агресивних хімічних домішок, що містяться в повітрі (можуть призвести до руйнування конструкцій), біологічні впливи (викликані мікроорганізмами чи комахами, що призводять до руйнування конструкцій), вплив шуму від джерел усередині чи поза будинком, що порушують нормальний акустичний режим приміщення.

З урахуванням указаних впливів будинок має задовольняти вимогам міцності, стійкості і довговічності.

Міцність будинку – здатність сприймати впливи без руйнування та істотних залишкових деформацій.

Стійкість (жорсткість) будинку – здатність зберігати рівновагу за зовнішніх впливів.

Довговічність означає міцність, стійкість і схоронність як будинку загалом, так і його елементів у часі.

Будівельні норми і правила поділяють будинки за довговічністю на IV ступені: I – термін служби понад 100 років; II – від 50 до 100 років; III – від 20 до 50 років; IV – від 5 до 20 років (тимчасові).

Важливою технічною вимогою до будинків є пожежна безпека, що означає заходи, які зменшують можливість виникнення пожежі і, отже, загоряння конструкцій будинку.

Використані для будівництва матеріали й конструкції поділяють на неспалимі, важкоспалимі і спалимі.

Конструкції будинку характеризуються також межею вогнестійкості, тобто опором впливу вогню до втрати міцності чи стійкості або утворення наскрізних тріщин чи підвищення температури на поверхні конструкції з боку протилежної дії вогню до 140°С (у середньому).

За вогнестійкістю будинки розділяють на п'ять ступенів залежно від рівня загоряння і межі вогнестійкості конструкцій. Найбільшу вогнестійкість мають будинки I ступеня, а найменшу – V ступеня. До будинків I, II і III ступенів вогнестійкості відносять кам'яні будинки, до IV – дерев'яні поштукатурені, до V – дерев'яні непоштукатурені будинки. У будинках I і II ступенів вогнестійкості стіни, опори, перекриття і перегородки неспалимі. У будинках III ступеня вогнестійкості стіни, опори, перекриття і перегородки важкоспалимі. У будинках ІІІ ступеня вогнестійкості стіни й опори неспалимі, а перекриття і перегородки важкоспалимі. Дерев'яні будинки IV і V ступенів вогнестійкості за протипожежними вимогами мають бути не більше двох поверхів.

Таблиця 1.1

Нормативна площа поверху житлових будинків залежно від ступеня вогнестійкості та поверховості

Ступінь вогнестійкості будинку	Найбільша допустима кількість поверхів	Найбільша площа поверху (в межах протипожежного відсіку), м^2
І	25	2200
ІІ	10	2200
ІІІ	5	1800
ІV, ІІІб	1	1400
ІV, ІІІб	2	1000
V, ІІІа, ІVа	1	1000
V	2	800

Архітектурно-художні якості будинку визначають критерії краси. Для цього будинок має бути зручним у функціональному і зробленим у технічному відношеннях. Для досягнення необхідних архітектурно-художніх якостей використовують такі засоби, як композиція, масштабність і т. ін.

Під час вирішення економічних вимог мають бути обґрунтовані прийняті розміри й форма приміщень з урахуванням потреб населення.

Економічна доцільність у вирішенні технічних завдань припускає забезпечення міцності й стійкості будинку, його довговічності. При цьому необхідно, щоб вартість 1 м² площі або 1 м^З об’єму будинку не перевищувала встановленої межі.

Зниження вартості будинку може бути досягнуто раціональним плануванням і недопущенням надмірностей під час встановлення площ і об’ємів приміщень, а також внутрішнім та зовнішнім оздобленням; вибором найбільш оптимальних конструкцій з урахуванням виду будинку і умов його експлуатації; застосуванням сучасних методів і прийомів виконання будівельних робіт з урахуванням досягнень будівельної науки і техніки.

Будинки залежно від призначення прийнято поділяти на цивільні, промислові й сільськогосподарські.

До цивільних (громадських) відносять будинки, призначені для обслуговування побутових і суспільних потреб людей. Їх поділяють на житлові (житлові будинки, готелі, гуртожитки і т. ін.) і громадські (адміністративні, торговельні, комунальні, спортивні, навчальні, культурно-просвітні і т. ін.).

Промисловими називають будинки, споруджені для розміщення знарядь виробництва і виконання трудових процесів, як результат виходить промислова продукція (будівлі цехів, електростанцій, транспорту, склади і т. ін.).

Сільськогосподарськими називають будинки, що обслуговують потреби сільського господарства (будинки для утримання тварин і птахів, культиваційні, склади сільськогосподарських продуктів і т. ін.).

Перераховані види будівель відрізняються за своїм архітектурно-конструктивним рішенням і зовнішнім виглядом.

Залежно від матеріалу стін, будинки умовно поділяють на дерев'яні й кам'яні.

За видом і розміром будівельних конструкцій розрізняють будинки з малорозмірних елементів (цегляні будинки, дерев'яні з колод, із дрібних блоків) і з великорозмірних елементів (великоблочні, панельні, з об'ємних блоків), монолітні.

За умовною висотою будинки поділяють на одно- й багатоповерхові.

Житлові будинки поділяють на малоповерхові (висота h < 9 м до 3-х поверхів включно), багатоповерхові (заввишки 9 м < h < 26,5 м до 9 поверхів) і підвищеної поверховості 26,5 м < h < 73,5 м (до 24 поверхів і більше).

Залежно від розташування поверхи є надземні, цокольні, підвальні й мансардні (горищні).

За ступенем поширення розрізняють будинки: масового будівництва, як правило, за типовими проєктами (школи, житлові будинки, поліклініки, дошкільні заклади, кінотеатри і т. ін.); унікальні, особливо важливої суспільної і народногосподарської значимості, що споруджуються за спеціальними проєктами (театри, музеї, спортивні будинки, адміністративні установи і т. ін.).

За функціональним призначенням та особливостями експлуатації громадські будинки і споруди можуть бути поділені на спеціалізовані й універсальні.

Спеціалізовані громадські будинки мають певне призначення, як правило, що не змінюється протягом усього періоду експлуатації (школи, лікарні, театри і т. ін.).

ЗМІНЮЄМО ДБН ЩОДО ВИСОТНИХ БУДИНКІВ
		БУЛО
		МАКСИМАЛЬНА ВИСОТА БУДИНКІВ – 100 М
		ДБН В.2.2-24:2009 «Проєктування висотних житлових і громадських будинків»
		- стосується як житлових, так і громадських об'єктів
	БУДЕ
ДОЗВОЛЯЄТЬСЯ ПРОЄКТУВАТИ ВИСОТНІ ГРОМАДСЬКІ БУДИНКИ ДО 150 М
ДБН В.2.2.-24:20ХХ «Висотні будинки і комплекси»
- застосування сучасних та цікавих рішень у висотному будівництві

Універсальні будинки можуть бути двох видів. До першого відносять будинки багатоцільового призначення, в яких приміщення протягом декількох годин можуть бути трансформовані для використання за іншим призначенням. До другого виду відносять будинки, в яких можна періодично видозмінювати розміри приміщень і їхнє угруповання, а також устаткування, його розміщення відповідно до удосконалення функціональних процесів. Обидва види громадських будинків забезпечують гнучку ефективну й економічну експлуатацію і відповідають сучасним формам громадської діяльності людей.

	Особливістю експлуатації універсальних суспільних будинків із залами великої місткості є їхня трансформація за зміни призначення протягом стислого часу (рис. 1.1.2).
Здійснення швидкої трансформації залів вимагає особливих об'ємно-планувальних конструктивних рішень будинків, спеціального устаткування і механізації трудомістких процесів.

Універсальні суспільні будинки другого виду використовують для великих торгових підприємств, адміністративних, проєктних та інших організацій. Функціональний процес у них розвивається, змінюється та удосконалюється, що викликає необхідність періодичної заміни устаткування, видозміни приміщень і їхнього угруповання. Періодичність видозміни для таких будинків різна (кілька місяців чи років).

Періодична видозміна приміщень в універсальних суспільних будинках досягається спеціальними об'ємно-планувальними і конструктивними рішеннями на основі використання укрупнених прольотів і кроку несучих конструкцій.

Рис. 1.1.2. Схема трансформації залу:

а – для тенісу чи хокею; б – для кінофільмів

	Контрольні запитання
1. Основні вимоги до будинків. 2. Зовнішні впливи на будівлі та споруди. 3. Шляхи зниження вартості будинку. 4. Класифікація будинків. 5. Поділ будівель залежно від їхньої довговічності.

Додаткові завдання до розділу І (тема 1)

Попередня тема

На початок

Наступна тема