Будівля складається з взаємозв'язаних конструктивних елементів: фундаментів, стін, окремих опор, прогонів і перекриттів. Поєднання цих основних елементів, кожен з яких виконує свої специфічні функції, являє собою несучий кістяк будівлі (рис. 1).
За своїм призначенням конструкції підрозділяють на несучі і огороджувальні. Несучі конструкції несуть на собі навантаження від верхніх частин будівлі, від снігу, вітру і т. Д. Конструкції, ізолюють приміщення від зовнішнього середовища і суміжних приміщень. Деякі несучі конструкції (наприклад, перекриття) є одночасно і огороджувальними.
Фундаменти є підземними конструкціями, що сприймають на себе все навантаження від будівлі і діючих на нього сил і передають ці навантаження на грунт (підстава). Нижня площина фундаменту, що безпосередньо стикається з підставою, називається підошвою фундаменту.
Стіни відокремлюють приміщення один від одного або від зовнішнього середовища і підрозділяються на внутрішні і зовнішні. У будівлях, побудованих до п'ятдесятих років, зовнішні стіни найчастіше робили товщі внутрішніх, так як, окрім сприйняття різних навантажень, вони виконують і теплотехнічні функції. Стіни, які спираються на фундаменти і сприймають, крім власної ваги, навантаження від перекриттів, даху та інших конструкцій, називаються несучими. Стіни, що несуть тільки свою вагу, називаються самонесучими. Стіни, які спираються на інші конструкції будівлі і виконують тільки огороджувальні функції, називаються ненесучими.
Зовнішні та внутрішні стіни, пов'язані між собою, а також з перекриттями та покриттями, створюють жорстку коробку, здатну чинити опір горизонтальних навантажень (вітрі і ін.), Т. Е. Забезпечують просторову жорсткість будівлі (незмінюваність його конструктивної схеми).
Мал. 1. Поперечний розріз громадянського будинку:
1 - фундаменти; 2 - зовнішні стіни; 3 - внутрішні стіни; 4 - надпідвальне пере- криті; 5 - міжповерхові перекриття; 6 - горищне перекриття; 7 - горище; 8 - дах; 9 - двері; 10 - перегородка; 11 - сходи; 12 - вікна; 13 - ганок; 14 - вимощення
Відстані між внутрішніми поперечними стінами чи іншими конструкціями, які забезпечують просторову жорсткість, нормуються. У забезпеченні просторової жорсткості будівлі беруть участь також опори, що представляють собою стовпи або колони, які сприймають навантаження від верхніх частин будівлі і передають їх навантаження на конструкції, розташовані нижче, або на свої власні фундаменти.
Перекриття ділять будівлі на поверхи, несуть власну вагу, вагу перегородок, меблів, людей, обладнання та передають ці навантаження на стіни або окремі опори.
Поверхом називається ярус приміщень, стать яких знаходиться приблизно на одному рівні. Поверх називається надземним, якщо підлога його розташований вище тротуару або вимощення, цокольним або напівпідвальним - якщо поверх заглиблений в землю не більше ніж на половину його висоти, і підвальним - при більшому заглибленні.
У ряді будинків (лабораторні корпуси, будівлі підвищеної поверховості та ін.), Крім основних поверхів, влаштовують технічні поверхи, на яких розміщується інженерне обладнання (опалювальні пристрої, вентиляційні камери, насосні і т. Д.). Загальна кількість поверхів будівлі визначається числом надземних поверхів. Цокольні поверхи використовують для нежитлових приміщень.
Перекриття грають велику роль в забезпеченні загальної стійкості будівлі і в залежності від системи з'єднання їх елементів зі стінами або окремими опорами впливають на несучу здатність останніх. Так, окремо стоїть висока стіна має меншу несучу здатність, ніж така ж стіна, пов'язана з перекриттями.
Розрізняють надпідвальні, міжповерхові і горищні перекриття. У будівлях з підвалами, що мають більш Одного поверху, перекриття між підвальними поверхами називають нижніми перекриттями.
Перекриття можуть спиратися або безпосередньо на стіни або окремі опори, або на що з'єднують стіни з окремими опорами горизонтальні балкові конструкції, звані прогонами.
Крім перерахованих вище несучих елементів або частин будівлі, до числа основних відносяться дах, сходи, перегородки, вікна, двері та ліхтарі.
Дах захищає будівлю зверху від дощу, снігу, вітру і сонця. Вона складається з покрівлі (суцільний водонепроникною оболонки) і несучих цю покрівлю конструкцій.
Горищем називається простір між горищним перекриттям і покрівлею. Якщо дах поєднана про горищним перекриттям і горище відсутня, то така конструкція називається безгорищним покриттям.
Сходи є шляхами сполучення між поверхами та шляхами евакуації при пожежі та інших лихах. З протипожежних міркувань сходи замкнуті в капітальні стіни, що утворюють сходову клітку. Пристрій будь-яких прорізів, крім дверей, у внутрішніх стінах сходової клітки не допускається. Сходи повинні висвітлюватися природним світлом (через вікна в зовнішніх стінах).
Сходова клітка в силу малої протяжності утворюють її стін є жорсткою коробку і, будучи пов'язана з іншими елементами будівлі, істотно підвищує його просторову жорсткість.
Всередині деяких будівель заввишки до двох поверхів (магазини та ін.) Мають у своєму розпорядженні парадні сходи, які виконують з монолітного залізобетону і роблять відкритими, без сходової клітки.
Перегородки спираються на перекриття і ділять приміщення на окремі кімнати.
Вікна є огороджувальної конструкцією і служать для освітлення та вентиляції приміщень.
Двері є огороджувальної конструкцією і служать для сполучення між сусідніми приміщеннями або між приміщенням і зовнішнім простором.
Ліхтарями називають засклені конструкції в покриттях будівель. Ліхтарі влаштовують переважно в промислових будівлях; вони служать для вентиляції і посилення освітлення приміщення.
Мал. 2. Будівлі з несучими стінами:
а - обпирання перекриттів на поздовжні стіни; б - те ж, на поперечні стіни в - те ж, по всьому контуру
Залежно від поєднання елементів, що становлять несучий остов будівлі, розрізняють три основних конструктивних схеми: безкаркасні, каркасні та комбінована (з неповним каркасом).
Мал. 3. Каркасне будівля:
1 - колони каркаса; 2 - ригель; 3 - перекриття
Будівля з несучими стінами (безкаркасні схема) являє собою жорстку і стійку коробку з взаємопов'язаних зовнішніх і внутрішніх стін і перекриттів (рис. 2). Цей тип будівель, в свою чергу, підрозділяється на будівлі з поздовжніми несучими стінами (несучі елементи перекриттів лежать поперек будівлі), з поперечними несучими стінами (елементи перекриттів лежать уздовж будівлі) і з поздовжніми і поперечними несучими стінами. В останньому випадку великорозмірні плити перекриттів (панелі перекриттів) з розмірами в плані, що дорівнюють розмірам осередки між чотирма стінами, спираються на внутрішні і зовнішні стіни. Такі плити називають опертими по контуру.
Якщо ж для стін застосовується легкий матеріал з невеликою міцністю і низьким коефіцієнтом теплопровідності, використовують каркасну схему будівлі (рис. 3). У цьому випадку каркас з колон і горизонтальних зв'язків між ними (прогонів, ригелів) сприймає на себе навантаження від даху, перекриттів і стін. Стіни каркасних будинків є огороджувальних заповненням між елементами каркаса.
Проміжною між каркасних та бескаркасних є схема будівлі з неповним каркасом (комбінована схема). У цьому випадку зовнішні стіни є несучими і навантаження від перекриттів, даху та інших елементів передається безпосередньо або через прогони на зовнішні стіни і внутрішні колони каркаса (рис. 4).
Для будівель дореволюційної споруди є найтиповішим безкаркасні схема. У сучасному будівництві каркасна і комбінована схеми набули широкого поширення в промислових і частково в житлових і громадських будівлях.
Основним матеріалом каркаса в сучасному будівництві є збірний залізобетон, а при великих висотах - сталь.
До 50-х років для каркаса багатоповерхового будинку використовували монолітний залізобетон або сталь, при малих навантаженнях і невеликій висоті - дерев'яні стійки, обв'язки і балки, а також комбінацію з цегляних стовпів і дерев'яних, залізобетонних або сталевих балок.