Не хотите долго спорить, ИЗ ЧЕГО же Вам построить?

Обращаясь к проектировщику, заказчик обычно уже знает, ГДЕ И ЧТО он хочет построить. Первый вопрос, который он задает проектировщику: «ИЗ ЧЕГО?»

Важнейшая часть здания – это его несущие конструкции. Вопрос выбора материала конструкций здания решается заказчиком и проектировщиком на первоначальном этапе проектирования.

Материалами для несущих конструкций здания служат преимущественно железобетон, металл и кирпич, иногда дерево.

Выбирая материал, проектировщик учитывает функциональное назначение здания, высоту и пролет здания, величину и характер действующих нагрузок, параметры воздушной среды производства, наличие агрессивных факторов, требования огнестойкости, долговечности и технико-экономические предпосылки.

1. Место строительства

Нагрузка на здание – немаловажный фактор, который необходимо учитывать при выборе материала. В зависимости от района строительства, различается величина снеговой и ветровой нагрузки. На территории Республики Беларусь выделяют 2 снеговых района (IБ и IIБ). В районе IБ вес снегового покрова в 1,5 раза меньше, чем в районе IIБ. Граница между районами, условно, проходит через города Гродно, Столбцы, Бобруйск, Жлобин.

Нормативное значение ветрового давления на всей территории страны имеет одинаковое значение.

2. Выбор материала несущих конструкций здания

Все материалы, используемые для конструкций здания, имеют ряд преимуществ и недостатков.

Железобетон обладает высокой несущей способностью на сжатие и изгиб, долговечностью, огнестойкостью, малыми эксплуатационными расходами. В силу почти повсеместного наличия крупных и мелких заполнителей, железобетон доступен к применению практически во всех районах строительства. В числе основных недостатков железобетона главным является большая собственная масса - качество во многих случаях нежелательное. Так, например, значительная масса несущих конструкций здания (фермы, балки, плиты, колонны, стены) влечет за собой необходимость устройства фундаментов больших размеров, чем в зданиях, где используются более легкие по массе конструкции. В целях снижения размеров сечения железобетонных элементов используют высокопрочные бетоны и стали, тонкостенные и пустотелые конструкции.

По способу выполнения железобетонные конструкции здания могут быть:

• сборные,
• монолитные,
• сборно-монолитные.

Сборные железобетонные конструкции каркасов получили широкое применение вследствие соответствия требованиям индустриализации и сокращения сроков строительства. Строительство из сборного железобетона можно производить круглый год без существенного удорожания в зимний период.

Монолитный железобетон обеспечивает создание более жестких конструктивных систем. К числу недостатков монолитных железобетонных конструкций следует отнести заметные дополнительные расходы на их возведение (а в зимних условиях необходим ещё и обогрев бетона при его твердении) и увеличение сроков строительства.

Сборно-монолитные конструкции представляют собой рациональное сочетание основных сборных элементов каркаса с монолитным железобетоном, при котором обеспечивается их работа как единое целое.

Заказчик часто задает вопрос: «А что дешевле?» Чтобы грамотно на него ответить, необходимо сравнивать возможность выполнения архитектурного замысла в трех вариантах изготовления железобетонных конструкций и соотношение стоимости укладки 1м³ бетона в установленную опалубку с армированием со стоимостью заводского изделия.

Но даже сравнительный стоимостный расчет, выполненный в процессе проектирования, может не сойтись с фактическими результатами в конце строительства по причине изменения соотношения цен на разные строительные конструкции. Ведь строительство объекта, как правило, длится 6 месяцев и более.

Металлические материалы нашли применение в конструкциях зданий в виде стальных сплавов.

Стальные конструкции обладают многими достоинствами. По сравнению с железобетонными они характеризуются значительно меньшей массой при равной несущей способности, высокой технологичностью, индустриальностью, лёгкостью и быстротой монтажа. Вследствие высоких прочностных и других физико-механических свойств сталей из них можно создавать надежные и разнообразные по форме и параметрам конструкции, позволяющие особенно эффективно использовать их в высоких (более 18 м) и большепролетных зданиях, а также в неотапливаемых зданиях и в зданиях с кранами грузоподъемностью более 50 т, в том числе и с расположением их в два яруса. К недостаткам стальных конструкций относятся слабая сопротивляемость незащищенных конструкций высокому температурному воздействию, а также подверженность коррозии.

Каменные конструкции из кирпича, мелких и крупных блоков из местных строительных материалов природного происхождения обладают в большинстве своем хорошей долговечностью и огнестойкостью, из них можно компоновать несущие стены с обеспеченным термическим сопротивлением при небольшой толщине утеплителя. К недостаткам каменных конструкций следует отнести невысокую прочность, вследствие чего их можно применять в качестве несущих стен только в зданиях малой и средней этажности.

Деревянные конструкции в качестве несущих применяют в зданиях спортивно-развлекательного назначения, где они воплощают задумку архитектора.

3. Выбор типа конструкции фундамента

Только определившись с материалом несущих конструкций здания и просчитав нагрузку от них на фундамент, можно приступить к его проектированию.

Также проектировщику необходимы результаты инженерных изысканий, которые должны включать в себя, в соответствии с техническим заданием:

• инженерно - геодезические изыскания,
• инженерно - геологические, геотехнические изыскания,
• инженерно - гидрометеорологические изыскания,
• инженерно - экологические изыскания.

Инженерные изыскания выполняются специализированными организациями (фирмами), имеющими лицензионные свидетельства на право производства соответствующего вида работ.

Выбор типа фундамента, в первую очередь, зависит от категории сложности оснований.

I категория: простое (стандартное) основание – однородное, устойчивое, сложено из минеральных грунтов средней прочности;

II категория: основание средней сложности – условно однородно- устойчивое, сложено в активной зоне фундамента перемежающимися по глубине минеральными грунтами средней прочности, слабыми и малопрочными;

III категория: сложное основание – неустойчивое, сложено в активной зоне фундамента, как правило, обводненными специфическими грунтами.

Чем выше категория основания, тем сложнее будет конструкция фундамента, а также может возникнуть необходимость упрочнения основания. С каждым годом на территории Беларуси все больше встречаются основания II и III категории сложности.

В зависимости от типа конструктивной схемы сооружения, способа передачи от него нагрузки на основание и класса геотехнического риска строительства при проектировании следует различать 4 основных вида фундаментов: плитные, свайные, специальные, ограждающие, а также варианты их комбинаций, например: свайно- плитные, модифицированные и др.

Гетманчук Екатерина Стажер конструкторского отдела ОДО "ЭНЭКА"

Однозначного ответа на вопрос: «Из какого материала лучше строить?» нет и быть не может. Только на основе комплексного анализа таких факторов, как величина и характер действующих нагрузок, функциональное назначение здания, пожелания заказчика и др., проектировщик может предложить Вам самый рациональный вариант.