Архитектурные конструкции и теория конструирования: Малоэтажные жилые здания

АРХИТЕКТУРНЫЕ
КОНСТРУКЦИИ И ТЕОРИЯ 
КОНСТРУИРОВАНИЯ

МАЛОЭТАЖНЫЕ ЖИЛЫЕ ЗДАНИЯ

Е.В. СЫСОЕВА 
С.И. ТРУШИН
В.П. КОНОВАЛОВ

2-е издание, переработанное и дополненное

Москва
ИНФРА-М
2023

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Допущено
УМО по образованию в области архитектуры 
в качестве учебного пособия для студентов вузов, 
обучающихся по направлениям подготовки 
07.03.01 «Архитектура», 08.03.01 «Строительство»
(квалификация (степень) «бакалавр»)

УДК 728.1(075.8)
ББК 85.11я73
 
С95

Сысоева Е.В.
С95  
Архитектурные конструкции и теория конструирования: мало этажные жилые здания : учебное пособие / Е.В. Сысоева, С.И. Трушин, 
В.П. Коновалов. — 2-е изд., перераб. и доп. — Москва : ИНФРА-М, 
2023. — 258 с. — (Высшее образование). — DOI 10.12737/1921385.

ISBN 978-5-16-018203-2 (print)
ISBN 978-5-16-111208-3 (online)
Учебное пособие знакомит с различными типами конструктивных 
систем зданий, отдельными конструктивными элементами, их характеристиками и назначением. В конце представлен строительный словарь 
терминов, используемых в тексте.
Соответствует требованиям федеральных государственных образовательных стандартов высшего образования последнего поколения.
Для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки  «Строительство», осваивающих дисциплину «Основы архитектурно-строительного проектирования зданий и сооружений». 
Представляет интерес для преподавателей архитектурных и строительных факультетов.

УДК 728.1(075.8)
ББК 85.11я73

Р е ц е н з е н т ы:
Гурьев В.В., доктор технических наук, профессор, заместитель генерального директора по научной работе Московского научно-исследовательского и проектного института типологии, экспериментального 
проектирования;
Этенко В.П., доктор архитектуры, профессор кафедры архитектуры Государственного университета по землеустройству

ISBN 978-5-16-018203-2 (print)
ISBN 978-5-16-111208-3 (online)

© Сысоева Е.В., Трушин С.И., 
Коновалов В.П., Кузнецова Е.Н., 
2016
© Сысоева Е.В., Трушин С.И., 
Коновалов В.П., 
2023, с изменениями

Светлой памяти  
Сергея Ивановича Трушина,  
ученого, инженера,  
прекрасного друга, мужа и отца,  
посвящается этот труд

ПРЕДИСЛОВИЕ

Материал, изложенный в учебном пособии «Архитектурные конструкции и теория конструирования: малоэтажные жилые здания», 
предназначен для освоения дисциплины «Основы архитектурностроительного проектирования» по направлению подготовки 
08.03.01 «Строительство» и дисциплины «Основы архитектурностроительного проектирования зданий и сооружений» по направлению подготовки 08.05.01 «Строительство», которые являются 
основными дисциплинами базовой части профессионального и общетехнического циклов бакалавриата и специалитета по указанным 
направлениям. При подготовке учебного пособия к печати учтены 
последние требования Министерства науки и высшего образования 
Российской Федерации и требования федеральных государственных 
образовательных стандартов высшего образования последнего поколения.
Учебное пособие знакомит будущих архитекторов и инженеровстроителей с архитектурно-строительными конструкциями зданий; 
дает возможность разобраться в их классификации; знакомит с отдельными конструктивными элемен тами, составляющими здание, 
различными типами конструктивных си стем и их назначением. 
Дисциплины «Основы архитектурно-строительного проектирования» и «Основы архитектурно-строительного проектирования 
зданий и сооружений» тесно связаны с профилирующей дисциплиной «Архитектурное проектирование» на всех курсах обучения 
архитектурных факультетов. Полученные знания помогут студенту 
принимать грамотные и рациональные конструктивные решения при 
разработке архитектурных проектов с использованием современных 
требований к зданиям и строительным материалам.
Программа дисциплины «Основы архитектурно-строительного 
проектирования зданий и сооружений» в практической своей части 
включает курсовую работу по проектированию малоэтажного жилого 
дома с разработкой конструктивной части: выбором фун дамента, 
типа конструктивной си стемы, анализом и разработкой основных 
узлов несущей си стемы. Для определения толщины наружной стены 
студенту необходимо сделать теплотехнический расчет ограждающей 
стены. Данное учебное пособие поможет разобраться во многих теоретических и практических вопросах для принятия собственных решений при выполнении курсовой работы.

Глава 1 учебного пособия посвящена основам проектирования 
архитектурно-строительных конструкций зданий. В ней представлена классификация зданий, описаны нагрузки и воздействия, учитываемые в расчетах, объяснены понятия устойчивости, прочности 
и надежности здания. Дано подробное описание всех конструктивных элемен тов сооружения и возможных типов конструктивных 
си стем жилых зданий. Объяснены основные принципы модульной 
координации размеров в строительстве (МКРС). Представлены 
принципы расчета несущих конструкций по первому и второму предельным состояниям, а также методика теплотехнического расчета 
наружных стен зданий.
В главе 2 учебного пособия кратко представлены сведения 
о грунтах (классификация и свойства) и методы строительства на пучинистых грунтах. Отдельный подраздел посвящен анализу выбора 
фун дамента в зависимости от типов грунтов и их свойств. Дано подробное описание видов фун даментов малоэтажных зданий.
Главы 3 и 4 учебного пособия посвящены стеновым конструктивным си стемам малоэтажных жилых домов из древесины и искусственного камня. Рассмотрены конструктивные решения зданий 
с бревенчатыми и брусчатыми стенами, а также стенами с деревянным 
каркасом и стенами из деревянных панелей. Представлен материал, 
касающийся жилых домов со стенами из мелких камней, крупных 
блоков и монолитного бетона. Отмечены особенности кирпичной 
кладки, сопряжений стен из древесины, монолитного строительства.
Главы 5, 6 и 7 учебного пособия дают возможность разобраться 
в многослойных си стемах перекрытий, крыш и изучить элемен ты 
малоэтажного строительства. В них представлены различные типы 
перекрытий и указаны предъявляемые к ним требования. Даны конструктивные решения кровли малоэтажных зданий и ее деталей. 
В качестве элемен тов малоэтажного строительства рассмотрены различные типы лестниц, дверей, окон, балконов, веранд, террас.
В процессе проектирования здания или сооружения должны быть 
обеспечены координация и связь между архитектором, конструктором, расчетчиком, специалистами по инженерным си стемам и другими участниками процесса. Для этого инженеру и архитектору, как 
и всем специалистам, принимающим участие в проектировании 
и строительстве, необходимо владеть строительной терминологией, 
четко представлять, какой из специалистов выполняет соответствующую часть проекта и на каком его этапе.
В учебном пособии приведен краткий словарь строительных терминов для облегчения понимания текста и усвоения представленного 
в учебном пособии материала.
Предлагаемый курс изложен в соответствии с действующими 
в настоящее время нормативными до кумен тами; дано описание всех 

современных видов фун даментов, используемых для строительства 
жилых малоэтажных зданий, новых современных материалов, разработанных в последние десятилетия. 
Рассмотрены аспекты строительства малоэтажных зданий с мелкозаглубленными фун даментами, использования гасителей колебаний для жилых зданий в районах с высокой сейсмической активностью. 
В результате изучения данного учебного пособия студент должен:
знать:
 
• основные термины и определения, касающиеся всех конструктивных элемен тов зданий; основы конструирования каждого 
элемен та здания в зависимости от факторов, влияющих на его 
выбор; 
 
• функции каждого конструктивного элемен та здания и свойства 
конструктивных си стем в зависимости от их назначения;
 
• возможности и свойства каждого используемого строительного 
материала для конкретного элемен та здания;
 
• нагрузки и воздействия на здание;
 
• основные принципы расчета строительных конструкций по предельным состояниям;
 
• требования, предъявляемые к теплотехническим свойствам наружных ограждающих конструкций зданий;
 
• особенности проектирования и конструирования жилых малоэтажных домов, в том числе в сейсмически опасных зонах;
 
• нормативные до кумен ты, необходимые для конструирования 
и проектирования малоэтажных зданий (ФЗ, ГОСТ, СП);
иметь навыки (начального уровня):
 
• разработки конструктивной части архитектурного проекта согласно основополагающим требованиям законов и нормативов;
 
• использования терминов, применяемых архитекторами, инженерами-проектировщиками и специалистами, осуществляющими 
расчеты несущих конструкций, при выполнении проектов зданий 
и сооружений;
 
• оценки, выбора и интегрирования в проектируемых зданиях систем конструкций и инженерных си стем во взаимодействии 
со смежными специалистами;
 
• выбора и использования в своих архитектурных проектах типовых 
конструктивных решений жилых малоэтажных зданий;
 
• выбора оптимальной конструктивной и строительной системы 
здания;
 
• анализа причин разрушений, значительных перемещений или 
образования трещин в элемен тах конструкций, возникших в результате аварий в построенных зданиях;

иметь навыки (основного уровня): 
 
• проведения всеобъемлющего анализа и оценки архитектурноконструктивных решений здания;
 
• владения основными методами конструирования отдельных 
элемен тов здания и всей конструктивной си стемы с анализом 
применяемых материалов; 
 
• конструирования и проектирования жилых мало этажных домов 
из каменных, деревянных, бетонных и железобетонных строительных материалов.
Предисловие и гл. 1 (подразд. 1.1–1.8), гл. 2 (подразд. 2.2–2.4, 2.6 
и 2.7), гл. 3–7, краткий словарь строительных терминов написаны 
кандидатом технических наук, доцентом кафедры архитектурностроительного проектирования и физики среды (АСПиФС) НИУ 
МГСУ Е.В. Сысоевой; подразд. 1.9 и 1.10 гл. 1 написаны доктором 
технических наук, профессором НИУ МГСУ С.И. Трушиным; подразд. 2.1 и 2.5 гл. 2 написаны кандидатом технических наук, заместителем начальника отдела инженерно-геологических изысканий ГБУ 
«Мосгоргеотрест» В.П. Коноваловым. Общее редактирование выполнено Е.В. Сысоевой.
Авторы благодарят заместителя генерального директора по организации проектирования ООО «СМО «Содружество» Е.В.Беседина 
за предоставленные материалы для гл. 3 (подразд. 3.3), советы и консультацию по применению стеновых панелей для жилых зданий.
Отдельные главы книги были внимательно прочитаны заведующим лабораторией тонкостенных и пространственных конструкций НИИЖБ имени А.А. Гвоздева, кандидатом технических 
наук Б.С. Соколовым. Авторы благодарят его за ценные советы и замечания, сделанные во время работы над учебным пособием, а также 
за участие в обсуждении ряда вопросов, касающихся методики преподавания данной дисциплины.

ГЛАВА 1 
Основы проектирования архитектурных 
конструкций зданий

В результате изучения гл. 1 студент должен:
знать:
 
• понятия «здание» и «сооружение» и их классификацию;
 
• основные понятия, определения и термины, относящиеся к зданиям и их архитектурно-строительным конструкциям;
 
• классификацию зданий по всем параметрам, используемым 
в строительстве;
 
• функции и назначение каждого конструктивного элемен та;
иметь навыки (начального уровня):
 
• выбора необходимых конструкций и конструктивной системы 
в целом с учетом различных используемых строительных материалов;
 
• комбинирования различных конструктивных элемен тов здания 
для создания целостной строительной си стемы с учетом всех требований нормативной литературы;
 
• использования нормативных документов, необходимых для конструирования и проектирования; 
иметь навыки (основного уровня):
 
• подбора конструктивной и строительной си стем жилых зданий;
 
• представления информации, которую должен иметь инженер 
и архитектор для дальнейшего проектирования и конструирования жилых зданий. 

1.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ.  
КЛАССИФИКАЦИЯ ЗДАНИЙ

Здание — результат строительной деятельности, предназначенный 
для проживания и (или) деятельности людей, размещения производства, хранения продукции или содержания животных (по ГОСТ 
27751–2014). 
Инженерное сооружение (или сооружение) — объемная, плоскостная или линейная строительная си стема, имеющая наземную, 
надземную и (или) подземную части, состоящая из несущих, а в отдельных случаях и ограждающих строительных конструкций, предназначенная для выполнения производственных процессов различного вида, хранения продукции, временного пребывания людей, 
перемещения людей и грузов.

По назначению здания подразделяются:
1) на гражданские (для проживания и обеспечения бытовых, общественных и культурных потребностей человека).
Гражданские здания, в свою очередь, подразделяются на две подгруппы:
 
• жилые (многоквартирные многоэтажные и малоэтажные дома, 
общежития и гостиницы, одноквартирные дома усадебного типа, 
интернаты, временные жилища на стройках и разработках);
 
• общественные (здания учебно-воспитательных и научных учреждений, зрелищные, административные здания, здания лечебных 
учреждений, здания коммунально-бытового назначения, рестораны, кафе и другие предприятия общественного питания и торговли и т.п.);
2) производственные (для обеспечения нормальных условий производственных процессов, защиты оборудования и работающих 
на производстве людей от атмосферных воздействий и для обеспечения необходимых комфортных условий работы трудящихся.
Производственные здания подразделяются на одноэтажные (с высотой этажа не менее 3 м) и многоэтажные;
3) складские (здания, предназначенные для хранения веществ, 
материалов, продукции и сырья);
4) здания транспортной инфраструктуры (железнодорожные вокзалы, аэропорты, автовокзалы и т.п.).
К производственным зданиям относятся основные и вспомогательные здания промышленных предприятий различного назначения 
(черной и цветной металлургии, машиностроения, химии и т.п.), 
агроиндустриальных комплексов сельскохозяйственных зданий производственного назначения и т.п. 
Отличительными чертами производственных зданий по сравнению с гражданскими является наличие помещений, имеющих 
большие безопорные пространства и значительно большую высоту. 
Эти особенности приводят к необходимости решения ряда вопросов, 
связанных с освещением, отоплением и вентиляцией. Такие здания 
чаще всего имеют большую протяженность наряду с простыми формами в плане.
По числу пролетов (определение см. в подразд. 1.6) здания подразделяются:
 
• на однопролетные;
 
• многопролетные.
Здания, в которых несущие конструкции имеют опоры только 
по контуру, образуя внутри свободное пространство, называются зданиями зального типа.
Жилые здания можно условно разделить на группы по числу 
этажей:

• малоэтажные (1–2 этажа);
 
• средней этажности (3–5 этажей);
 
• многоэтажные (6–9 этажей);
 
• повышенной этажности (10–25 этажей);
 
• высотные (выше 25 этажей или выше 75 м).
При определении этажности в число надземных этажей включаются цокольные этажи, если верх перекрытия цокольного этажа возвышается над уровнем тротуара не менее, чем на 2 м.
При различном количестве надземных этажей в различных частях 
здания этажность его определяется отдельно для каждой части здания.
При всем многообразии классификаций жилых зданий, которое 
определяется требованиями к ним (санитарно-техническими, пожарной безопасности и др.), можно выделить классификацию, приведенную в СП 54.13330.2022 и различающую здания по требованию 
к необходимому минимальному количеству лифтов в зависимости 
от этажности:
 
• здания в 6–9 этажей требуют наличия 1 лифта;
 
• здания в 10–19 этажей — 2 лифтов;
 
• здания в 20–25 этажей — 3 лифтов.
Здания, начиная с 26 этажей, требуют особого расчета эвакуации 
людей для определения необходимого количества лифтов.
Высотными зданиями общественного назначения считаются все 
здания выше 75 м и с подземными этажами глубиной более 10 м 
от уровня земли.
По взрывопожарной и пожарной опасности помещения промышленного назначения подразделяются на категории: А, Б, В1–В4, Г, 
Д, а здания – на категории А, Б, В, Г, Д в зависимости от размещаемых в них технологических процессов и свойств находящихся в них 
или хранимых веществ и материалов, продукции, сырья и их упаковки.
По отоплению здания промышленного назначения подразделяются:
 
• на отапливаемые (требуют поддерживания заданного температурно-влажностного режима);
 
• неотапливаемые (здания складов, вспомогательных служб и т.п., 
которые не требуют положительных температур воздуха; здания 
с избыточными тепловыделениями).
Зданиями массового строительства называют такие, которые 
строят в большом количестве по многократно тиражированным проектам.
К уникальным зданиям (согласно Градостроительному кодексу РФ) 
относятся объекты капитального строительства, у которых:
 
• высота более чем 100 м;
 
• пролеты более чем 100 м;

• наличие консоли более чем 20 м;
 
• заглубление подземной части (полностью или частично) ниже 
планировочной отметки земли более чем на 15 м;
 
• наличие конструкций и конструктивных си стем, в отношении 
которых применяются нестандартные методы расчета с учетом 
физических или геометрических нелинейных свойств либо разрабатываются специальные методы расчета. 
Существует еще особый тип сооружений, которые называются 
особо опасными и технически сложными объектами. К ним относятся:
 
• объекты использования атомной энергии; 
 
• гидротехнические сооружения;
 
• сооружения связи;
 
• линии электропередачи;
 
• объекты космической инфраструктуры; 
 
• объекты авиационной инфраструктуры; 
 
• объекты инфраструктуры железнодорожного транспорта;
 
• метрополитены; 
 
• морские порты; 
 
• тепловые электростанции;
 
• опасные производственные объекты.
В соответствии с Федеральным законом РФ от 30 декабря 2009 г. 
№ 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» здания и сооружения подразделяются на три уровня ответственности:
1) повышенный уровень ответственности — здания и сооружения, 
отнесенные к особо опасным, технически сложным или уникальным 
объектам;
2) нормальный уровень ответственности — все здания и сооружения, за исключением зданий и сооружений повышенного и пониженного уровней ответственности;
3) пониженный уровень ответственности — здания и сооружения 
временного (сезонного) назначения, а также здания и сооружения 
вспомогательного использования, связанные с осуществлением 
строительства или реконструкции здания или сооружения либо расположенные на земельных участках, предоставленных для индивидуального жилищного строительства.
Расчетные значения усилий в элемен тах строительных конструкций и основании здания или сооружения должны быть определены с учетом коэффициента надежности по ответственности, 
принятое значение которого не должно быть ниже:
 
• 1,1 — в отношении здания и сооружения повышенного уровня 
ответственности;
 
• 1,0 — в отношении здания и сооружения нормального уровня ответственности;