1. Конструиране – какво трябва да знаете?

1.1. Конструкторът е строителен инженер

Конструиране е научна дисциплина, част от строителната професия. Конструктор е човек, който е учил в Строителния факултет, а след това е специализирал конструиране. Конструкторът не е архитект и по принцип не може да проектира сгради, освен ако не е специално обучен за това.

1.2. Ролята на конструктора в проектирането

Инженерът-конструктор се включва в проекта във фаза на попълване на документацията за получаване на разрешение за строеж. Неговата задача е да изчисли сградата, която архитектът е замислил и начертал в съответствие със строителните планове. Архитектурните планове най-често се правят от архитект, който има и срещи със строителен инженер, а понякога тази комуникация се води от инвеститор. Ролята на строителния инженер е от решаващо значение, тъй като гарантира реализацията на конструкцията, всъщност, че всички проектни идеи са функционални не само на хартия, но и в действителност. Конструктивните изчисления осигуряват здравината и издръжливостта на сградата, която трябва да е устойчива на ветрове и земетресения и да издържа на предвидените натоварвания. Ако тези основни условия не са изпълнени, последствията могат да бъдат големи и дори да доведат до срутване или разрушаване.

1.3. Влияние на конструкцията върху архитектурата

Архитектурата и конструкцията са почти неразривно свързани, защото строителният инженер се занимава с конструкция, което е ключова част от всяка строителство. Следователно архитектът и строителният инженер работят в тясно сътрудничество по време на проекта, срещайки се и заедно търсейки решения. Тъй като конструкцията засяга архитектурата, множество съвместни консултации за това дали дадено решение е правилно или не, са неизбежни. Конструиране е творческа наука, която чрез търсене на нестандартни решения там, където възникне необходимост, помага за реализирането на архитектурни идеи.

1.4. Конструирането задължителна част от документацията ли е?

Конструктивните изчисления са задължителна част от документацията за разрешение за строеж. Тъй като конструирането е едно от задължителните приложения, не може да се получи разрешение за строеж без конструктивни проекти. Ако не ги подадете, общината ще отбележи вашето искане като непълно и ще поиска изменение. Обичайният законов срок е 14 дни, което не е достатъчно. Ако заявлението не бъде попълнено в дадения срок, то ще бъде отхвърлено, което означава, че ще трябва да подадете всички документи отново и - разбира се - отново да платите всички такси.

2. Необходими данни за конструиране

2.1. Местоположение на обекта

За да може един конструктор изобщо да започне работа, той първо трябва да се запознае с местоположението, където ще се намира или се намира обекта, ако става въпрос за реконструкция или рехабилитация. Местоположението е важно най-вече заради метеорологичната карта, която показва средните годишни валежи; втората причина е преглед на сеизмичните карти, от които се установява колко и дали дадена област е сеизмична. За да прочете тези данни, конструкторът не се нуждае от точни координати, тоест точни маркировки на улицата и номера на къщата; достатъчно е да знаете населеното място. Според цялата тази информация конструкторът ще знае какво да вземе предвид при изчисленията си. В планинските райони, където снеговалежите са по-големи и съответно натоварването, което те причиняват, тези данни никога не трябва да се пренебрегват. Що се отнася до сеизмичните прогнози, те със сигурност не могат да бъдат приблизителни, защото няма "средногодишни" земетресения, но конкретно за Сърбия Копаоник и Рудник, Кралево, Крагуевац, Свилайнац, Лазаревац и Западна Сърбия се считат за горещи точки. Освен това на сайта на Геоложката служба на Сърбия се посочва, че цели 59% от нашата територия е подложена на земетресения, по-силни от 6 градуса по скалата на Меркали.

2.2. Товароносимост на почвата

Тъй като работата на конструктора е, наред с други неща, да изчисли слягането на земята под товар, както и самата сграда, т.е. преди всичко основата, информацията за състава на терена също е много важна за него. Земята в мочурливите зони е много мека, така че къщите на такива места се слягат много по-бързо от къщите върху скалиста земя. Следователно, мекият терен не трябва да се натоварва толкова, колкото камъкът например, което означава, че проектът на къщата трябва да бъде планиран по различен начин – размери, етажност и самата конструкция. Ако конструктивните изчисления покажат, че основите на сградата ще се слягат по-бързо вследствие натоварването, т.е. имат по-ниска носеща способност, трябва да се намери различно проектно решение.

2.3. Архитектурен план

Основното нещо, от което се нуждае конструкторът, е, разбира се, архитектурният проект на къщата. За конструктивните изчисления е достатъчна документацията за разрешение за строеж, тъй като тези планове вече съдържат данни за строителни системи, материали и очаквани размери на строителните елементи. Въз основа на архитектурните планове строителният инженер ще направи изчисления от основата до покрива.

2.4. Архитектурна специфика

Строителният инженер трябва да бъде информиран дали проектираната къща има определени специфики, които е невъзможно да бъдат заобиколени или променени, тъй като това би нарушило цялата концепция. Ако, например, архитект иска конзолна тераса, тоест издадена тераса, конструкторът не трябва да я закотвя, като поставя колона под нея. Въпреки че това би било най-лесното решение, то би изкривило архитектурния образ и би променило цялото. В такива случаи той/тя трябва да използва всичките си знания и креативност, за да намери целенасочено решение, което няма да промени архитектурата, но в същото време ще отговаря на изискванията, свързани със стабилността и сигурността на конструкцията.

2.5. Финанси

Важно е конструкторът да е наясно с финансовия лимит на инвеститора, защото това се отразява на решенията, които ще предложи. Ако наличните средства са доста ограничени, той ще трябва да коригира своите решения и да намери задоволително предложение за най-малка сума и други подобни. Ако, обаче, бюджетът е голям, конструкторът има повече свобода да мисли творчески и да намира нестандартни решения.

3. Конструктивно изчисление на ново строителство

3.1. Товароносимост на къщата

Изчислението на конструкцията съдържа данни за носещата способност на къщата. Това означава, че конструкторът изчислява цялата носеща конструкция на къщата от пода до тавана, за да определи с какви размери трябва да бъдат отделните елементи и каква конструктивна система трябва да има, за да може къщата да издържи на натоварване. Натоварването включва собственото тегло на сградата, тоест теглото на конструктивните елементи, натоварването от сняг, натоварването от вятъра и общото натоварване на мебелите, обзавеждането и живеещите. За да знае собственото тегло на отделните елементи, конструкторът се нуждае от точни данни за строителните материали. Конструктивното изчисление на къщата винаги започва от покрива, продължава към земята и завършва при основите.

3.2. Размери на отделните елементи

Въз основа на резултатите от изчисленията конструкторът ще определи размерите на отделните конструктивни елементи. По-конкретно, това означава, че дебелината на стените, диаметърът на носещите колони, височината и ширината на покривните греди, размерите на основата... Всички размери се определят, за да се осигури най-оптималното използване на материалите. Целта на конструктивното изследване не се състои в това да се направят всички елементи възможно най-дебели и големи, за да издържат всички натоварвания. Размерите, по-големи от необходимото, означават по-голямо собствено тегло и съответно по-голямо натоварване и в същото време повече изразходван материал, което означава по-висока цена. Следователно, добрият инженер-конструктор винаги ще се стреми да извлече най-доброто, за да гарантира безопасност, но и ефективност.

3.3. Замръзване и оразмеряване на основи

Конструкторът, наред с други неща, определя размерите на основата. Размерите на основата зависят, преди всичко от това дали тя представлява фундаментна плоча или е лентова основа. При лентовите основи е важно те да са устойчиви на замръзване, което се отразява и от дълбочината на изграждане, по-точно от позицията – колкото по-дълбоко са под земята, толкова по-безопасни са от замръзване. В допълнение към дълбочината на основата, строителният инженер ще посочи необходимите размери, така че да издържат натоварването на къщата, без да се забиват в земята.

3.4. Устойчивост на земетресения

Изчислението на конструкцията включва и предвиждане на земетресения. Днес съществуват надеждни, специални програми за компютърно симулиране, които позволяват конструкторът да изложи проектирания обект на различни потенциални ситуации, всъщност на условията на различни сили, включително земетресения, и въз основа на тези прогнози да предвиди поведението на терена, материалите и самия обект. Разбира се, няма сграда, която да издържи на катастрофални земетресения, които могат да се случат веднъж на сто години или по-малко, но обичайните трусове, които се прогнозират въз основа на доклади от сеизмологични институти за определени райони, всеки обект трябва да издържи безпроблемно. И накрая, ако се стигне до срутване на някои части или разрушаване, това трябва да се случи по предвидения начин, така че да причини възможно най-малко щети и да няма загуба на човешки живот.

3.5. Устойчивост на вятър

Друг хоризонтален товар освен земетресенията е ускорението на вятъра. Строителният инженер ще изчисли дали избраната система за изграждане на къщи позволява безопасно преодоляване на ветрови натоварвания и при необходимост да я укрепи с допълнителни хоризонтали или стени. Натоварването от вятъра не трябва да се пренебрегва, особено в райони, характеризиращи се със силни сезонни ветрове.

3.6. Подробности

Не на последно място, строителният инженер има и ролята на съветник относно детайлите на строителството. Тъй като има много познания за конструкциите, ще препоръча на архитектите детайлите, които са най-подходящи за избраната строителна система.

4. Конструктивно изчисление на съществуваща сграда

 4.1. Становище за здравината на конструкцията

Ако се чудите дали вашата 100-годишна къща ще издържи успешно следващото земетресение или спешно се нуждае от възстановяване, можете да се обадите на строителен инженер и да поискате мнението му. Конструкторът ще провери здравината и повредите на съществуващата конструкция. Той ще прегледа покривната конструкция, за да провери състоянието на дървения материал (дали има гниене или повреда), ще провери за пукнатини по стените и подовите дъски и ще завърши огледа на основите, където ще провери слягането на къщата и влошаването на материалите поради влага, мухъл или замръзване. За да може да се провери състоянието на основите, първо трябва да се направи изкоп или сондиране на поне две точки около къщата, като за това са необходими и професионални майстори. Теоретично бихте могли да направите разкопките сами, но основите могат да бъдат много дълбоки, което означава, че ще трябва да копаете много дълбоко. Когато става въпрос за каменисти почви, такава работа е дълготрайна и взискателна, така че най-добре ще бъде да наемете професионалисти.

4.2. Становище за възстановяване на съществуващо съоръжение

В съответствие с констатациите по сградата, инженерът- конструктор ще даде становище и указания за рехабилитация на съществуващата сграда. Инструкциите ще съдържат конкретни предложения за укрепване на стени и подови дъски, т.е. вертикални и хоризонтални линии, дали е по-добре да разрушите елемент, тъй като е в лошо състояние и да го замените с нов, как да укрепите основите (ако необходимо) и друго подобно. Ще се предложи и хидро- и термична защита на съоръжението.

5. Колко струва конструирането?

Цената на конструктивните изчисления зависи от размера и сложността на обекта. За стандартна фамилна къща може да очаквате цени между 400 и 630 лв, а за по-големи или по-сложни сгради цената нараства право пропорционално на квадратурата.