Техника

Библиотека

наука

Современные технологии и производство

Детская энциклопедия
оглавление

Что мы строим

От простого к сложному
Было время, когда люди умели строить только жилища. Обычно они служили одновременно и хозяйственными постройками (в них хранили зерно, держали скот), и оборонительными сооружениями, и производственными помещениями, где занимались нехитрым ремеслом тех времен.

Шли века. Все сложнее и многообразнее становилась человеческая деятельность, разнообразнее постройки.. Люди стали сооружать специальные загоны для скота, благоустраивать места для торговли, общественных собраний. Поначалу это были довольно примитивные сооружения, мало отличающиеся по размерам и способу строительства от жилых построек. И прошли тысячелетия, прежде чем простейшая запруда превратилась в гигантское гидротехническое сооружение, деревенская кузница - в сложный промышленный комплекс, хижина - в многоэтажный жилой дом.

Здания и сооружения
Все объекты современного строительства условно делят на 2 крупных класса: здания и сооружения.

К зданиям относятся постройки, в которых люди живут, работают, учатся, отдыхают. В зданиях совершаются производственные процессы, иногда даже без присутствия человека. Так работают турбины и электрогенераторы в машинных залах электростанций, автоматические линии в цехах современных заводов. Основное назначение зданий чаще всего состоит в том, чтобы защитить, изолировать находящихся в них людей, предметы, а во многих случаях машины и станки от дождя, снега, ветра, чрезмерной жары или холода.

Современные строительные объекты так сильно отличаются друг от друга по форме, назначению, способу строительства, что их приходится делить на большие группы. На снимках представлены основные объекты современного строительства, относящиеся к различным группам: в левом ряду сверху вниз -жилые и общественные здания; промышленные постройки; гидротехнические сооружения; в правом ряду сверху вниз -сооружения для транспорта; сооружения и здания для связи, радио и телевидения; сельскохозяйственные постройки.

0670-2.jpg

Разное назначение делает непохожими многие здания и сооружения, как непохожи показанные в разрезе многоэтажный жилой дом (вверху) и одноэтажное промышленное здание (внизу). Однако все они, в тех или иных сочетаниях, состоят из одних и тех же частей - конструктивных элементов: оснований 1, фундаментов 2, стен 3, перегородок 4, перекрытий 5 и покрытий в, оборудования 9, инженерных коммуникаций 10 к элементов благоустройства 11. В некоторых постройках главной несущей конструкцией является каркас, состоящий из колонн 7 и балок 8 - иногда их называют ригелями каркаса.

0670-3.jpg

Сооружения предназначены обычно для решения каких-либо технических задач. Плотина сдерживает напор воды, доменная печь предназначена для выплавки чугуна, по мосту движется транспорт и т. д.

Разница в назначении нередко делает совершенно непохожими постройки даже одного класса.

Сравните между собой многоэтажный жилой дом и одноэтажный промышленный цех. И то и другое -здания. Но в первом - множество отдельных комнат и других помещений, связанных между собой коридорами и лестницами. Дом пронизан коммуникациями - так строители называют сложную систему труб, по которым в каждую квартиру подается газ, горячая и холодная вода, и проводов, по которым поступает электроэнергия.

Промышленный цех - обычно единое помещение, в котором в строгом порядке размещены станки и другое оборудование. Цех в 3-4 раза выше, чем этаж жилого дома, ширина его измеряется десятками, длина - сотнями метров, а иногда и километрами. Конструкции цеха выдерживают не только вес людей и оборудования, но и вес мостовых кранов, которые перемещают тяжелые грузы, передвигаясь вдоль цеха под потолком.

Неудивительно, что размеры, форма и вес конструкций, из которых возводят жилые и промышленные здания, совершенно различны. А это означает, что для их возведения требуются разные материалы, различные способы выполнения работ и строительные машины и механизмы. Иными словами, здания разного назначения приходится строить по-разному.

Не только отличия
Однако даже у самых разных по назначению зданий много общего.

Так, здания имеют фундаменты. - подземные опоры. Фундамент передает вес постройки и находящихся в ней людей и оборудования на грунт (основание, как его называют строители).

На фундамент обычно опираются стены. Они отделяют внутренний объем здания от внешнего пространства и разделяют его на отдельные помещения. На стены опираются междуэтажные перекрытия -в этом Случае стены называются несущими и делаются из прочных материалов. Над самым верхним этажом здания устраивают покрытие, по которому укладывают кровлю.

В некоторых случаях междуэтажные перекрытия опираются не на стены, а на колонны - вертикальные стойки, установленные на фундаменты и соединенные между собой на уровне каждого этажа балками.

Колонны и балки образуют несущий каркас здания. К нему крепятся стены и перегородки, на него опираются и междуэтажные перекрытия. Такие здания называются каркасными.

Те части здания, которые отделяют помещения от внешней среды или друг от друга, называют ограждающими - это стены и перегородки, междуэтажные перекрытия, покрытия и кровли. Важные элементы всякого здания - окна, двери, лестницы.

При изгибе верхняя часть балки С сжимается, а нижняя часть Р растягивается. Эти части балки испытывают самые большие напряжения, сильнее всего сопротивляются изгибающей нагрузке. А между ними находится нейтральная зона N - тут самые маленькие деформации и наименьшие напряжения.

0670-4.jpg

Неотъемлемую часть любого современного здания составляет инженерное оборудование, его также монтируют строители. Иногда такое оборудование является как бы частью строительных конструкций; это, например, размещенные в стенах отопительные приборы. Но в большинстве случаев инженерное оборудование - это самостоятельные сложные системы, состоящие из многочисленных трубопроводов и приборов управления и контроля. Одни из них подают горячую и холодную воду, пар, газ, свежий воздух. Другие предназначены для удаления отбросов - это мусоропроводы и канализация. Третьи решают задачу связи - и с внешним миром, и внутри здания - радиотелефонная и телевизионная сети. Наконец, четвертые создают удобства человеку -это эскалаторы, лифты. В последнее время все чаще устраиваются системы кондиционирования, снабжающие помещения чистым воздухом нужной влажности и температуры; обычные системы отопления и вентиляции в этом случае уже не нужны.

Разумеется, не все здания оборудуются сразу всеми инженерными системами: их выбор определяется конкретным назначением здания.

Кроме того, многие здания имеют специальное, так называемое технологическое, оборудование: в кинотеатрах и клубах устанавливается киноаппаратура, в столовых и ресторанах - кухонные и моечные машины, плиты, холодильные установки, в промышленных цехах - станки и т. п. Но и это еще не все.

Прилегающую к зданию территорию надо благоустроить: проложить подъездные дороги и инженерные сети - водопроводную, газовую и другие, разбить газоны и площадки. Это тоже делают строители.

Как видите, современное здание - это сложный комплекс конструкций и оборудования.

Таким же сложным комплексом является и любое сооружение. Но даже в самых разных сооружениях есть общие элементы, и основные из них такие же, как и в зданиях: фундаменты, перекрытия, покрытия и т. д. Как и в зданиях, набор отдельных элементов сооружения зависит от его назначения и условий использования. Однако строительство многих сооружений, например гидротехнических, гораздо сложнее, чем зданий, из-за их гигантских размеров, уникальности, особых технологических требований.



Авиация и космонавтика, вооружения, hi-tech, открытия, концепции и изобретения...

Наука, техника, изобретения © 2009-