Классификация залежей по размерам запасов и сложности строения. Оценка сложности алгоритмов, или Что такое О(log n) Размеры и сложность строения мозга егэ

Абсолютно все объекты, которые только в проекте, уже строятся или находятся на реконструкции, принято разделять на два типа: сооружения и здания. Зданиями именуются наземные строения, в которых располагаются помещения для учебного процесса, развлечения, работы и прочее. К сооружениям причисляются технические строения: мосты, трубы, газопроводы, плотины и другие. Классификация зданий, сооружений, помещений имеет много нюансов.

Промышленные здания

В свою очередь, здания разделяются на две ключевые группы - гражданские и промышленные. К промышленным относятся:

производственные;
сельскохозяйственные;
энергетические;
складские;
подсобные.

Гражданские здания поделены еще на две группы - жилые и общественные.

Жилые здания

Несложно догадаться, что сюда причисляются помещения, пригодные для проживания людей, а именно:

многоквартирные дома;
общежития;
отели;
интернаты;
дома престарелых.

Социальные здания

учебные помещения;
административные здания;
медицинские учреждения и места реабилитации;
помещения для занятий спортом;
клубы, рестораны и прочее;
торговые площади, общепит и бытовой сервис;
транспортные;
жилищно-коммунальное хозяйство;
многофункциональные строения и комплексы.

Существует классификация зданий и сооружений. Требуемые особенности строения достигаются при помощи их использование регламентируется (СНиП). В этом документе применяется разнообразная классификация зданий и сооружений по видам. Далее ознакомимся с основными.

Разновидности классификаций

1. По этажности. При ее установлении в входят: надземные, технический, мансарда, цокольный (при условии, что верх конструкции расположен выше средней планировочной метки земли не меньше чем на 2 метра).

малая этажность - высота зданий до 2 этажей;
средняя этажность - от 3 до 5 этажей;
увеличенная этажность - от 6 до 9 этажей;
многоэтажные - от 10 до 25 этажей;
высотки - от 26 этажей и выше.

2. По материалу, из которого изготовлены стены:

камень (кирпич или натуральный камень);
бетон (ненатуральный камень, блоки из бетона);
железобетон;
металл;
дерево.

3. Классификация зданий и сооружений по способу возведения:

из малоразмерных составляющих которые перемещаются на строительной площадке с применением мелкогабаритной техники или вручную);
из крупноразмерных составляющих (для установки этих элементов используют массивные подъемные краны и машины);
монолитные (заблаговременно изготовленный бетонный раствор помещается в форму прямо на строительной площадке, где и происходит его отвердевание).

4. По долговечности:

I - период эксплуатации больше 100 лет;
II - от 50 до 100 лет;
III - от 50 до 20 лет;
IV - до 20 лет (временные здания).

5. По капитальности:

1-й класс - строения, способные удовлетворить повышенные требования. Основные здания в городе с предположительным периодом эксплуатации больше 70 лет (вокзалы, музеи, театры, дворцы культуры). Сюда же можно отнести уникальные постройки государственного значения со сроком службы более 100 лет (храм Христа Спасителя, и т. д.).
2-й класс - строения, способные удовлетворить средние требования. Массовое строительство, которое составляет основу застройки города, с предположительным периодом эксплуатации не меньше 50 лет (административные здания, гостиницы, многоэтажные жилые дома).
3-й класс - строения, способные удовлетворить средние и пониженные требования (облегченные здания пониженной капитальности с предположительным периодом эксплуатации от 25 до 50 лет).
4-й класс - здания с минимальными требованиями.

В зависимости от класса здания подбираются и строительные материалы. Для сооружений высокого класса применяют прочные, проверенные временем огнеупорные перекрытия и материалы, которые способны обеспечить исправное и длительное использование без частых ремонтных работ.

Классификация зданий и сооружений по пожарной опасности

Все постройки по противопожарной опасности разделяются на классы. Деление зависит от вида применения здания и от того, насколько безопасность граждан при возникновении пожара находится под угрозой. Учитывается возраст, физиологическое состояние, вероятность нахождения в состоянии сна, тип основного функционального состава и его численность.

Классификация зданий и сооружений:

Ф1 - строения, определенные для временного пребывания граждан (учёба, работа, гостиницы, общепит и прочее), а также для постоянного проживания.
Ф2 - помещения для проведения культурного досуга.
Ф3 - здания предприятий по обслуживанию граждан (торговые точки, общепит, вокзалы, больницы, почтовые отделения, банки и др.).
Ф4 - помещения, предназначенные для проведения научно-исследовательских работ, общеобразовательные учреждения, здания органов управления, пожарная часть.
Ф5 - помещения и сооружения промышленного или складского предназначения, архивы. Производственные и в том числе лаборатории и мастерские в постройках классов Ф1, Ф2, Ф3 и Ф4, причисляются к классу Ф5.

Очень важна классификация зданий сооружений. Основные положения по противопожарной безопасности применяются для регламентирования требований к эвакуации людей при пожаре.

Классификация зданий и сооружений по огнестойкости

Качество строительных перекрытий обуславливается их пределом огнестойкости, под которым подразумевают время, по истечении которого при возникновении пожара присутствует один из трех показателей:

обваливание перекрытия;
появление в перекрытии сквозных трещин или дыр (продукты горения попадают в смежные комнаты);
прогревание перекрытия до температур, которые провоцируют самовозгорание материалов в соседних комнатах (140-220С).

Способность строительных перекрытий характеризуется Виды зданий по степени огнестойкости:

I - с каменными конструкциями (несгораемые).
II - с каменными конструкциями (несгораемые и трудносгораемые).
III - с каменными конструкциями (несгораемые, трудносгораемые и сгораемые).
IV - с древесными оштукатуренными.
V - с древесными неоштукатуренными.

Границы огнестойкости:

керамический кирпич - 5 ч;
силикатный кирпич - 5 ч;
бетонная плита - 4 ч (распадение происходит из-за присутствия в составе воды до 8 %);
древесина с гипсовым покрытием - 1 ч 15 мин;
железные строения - 20 минут (1100-1200С - металл делается пластичным);
входная дверца, подвергнутая обработке антипиреном, - 1 ч.

Пористый бетон, пустотелый кирпич обладают большой огнеустойчивостью. Минимальный порог огнестойкости имеют открытые металлические установки, а максимальный - железобетонные.

По назначению - здания подразделяются на основные типы:

Жилые здания предназначены для постоянного или временного пребывания людей – жилые дома, общежития, гостиницы.

Общественные здания предназначены для временного пребывания людей в связи с осуществлением в них различных функциональных процессов (занятия умственным трудом, питание, зрелище, спорт и пр.)

Промышленные здания служат для осуществления в них производственных процессов различных отраслей промышленности. Они подразделяются на производственные, подсобные, энергетические, складские.

Сельскохозяйственные здания , в которых осуществляются процессы, связанные с сельским хозяйством.

По этажности здания – разделяют на одноэтажные, малоэтажные (1-3 этажа), многоэтажные (4-9 этажей), повышенной этажности (10-20 этажей) и высотные (20 и более).

По степени распространенности различают здания массового строительства и уникальные.

По народнохозяйственному значению и градостроительным положениям здания разделяют на четыре класса. Класс здания определяется строительными нормами и правилами (СНиП). К зданиям:

1 класса принадлежат большие общественные здания, жилые здания повышенной этажности, уникальные промышленные здания;

2 класса – многоэтажные жилые здания, основные корпусы промышленных предприятий, общественные здания массового строительства;

3 класса – жилые здания до 5 этажей, общественные здания небольшой вместимости, вспомогательные здания промышленных предприятий;

4 класса – временные здания.

К зданиям первого класса предоставляют повышенные требования долговечности, огнестойкости и комфортности, а к зданиям 4 класса – наименьшие требования. Разделение зданий по классу необходимо, чтобы выявить для них планировочные и конструктивные решения

По материалам основных конструкций здания разделяют на деревянные, каменные, железобетонные, из легких металлических конструкций и пластмасс.

По видам и размерам используемых изделий разделяют здания из мелкоразмерных элементов (кирпич, тесанный камень, мелкие блоки), больше размерных элементов (панели, укрупненные объемные блоки и др.)

По способам возведения разделяют здания сборные, монолитные и сборно-монолитные.

4. Основные требования к зданиям.

К зданиям предоставляют ряд требований на эксплуатационный период. Основные из них: функциональная целесообразность, архитектурная выразительность, долговечность, экономичность и индустриальность.

Функциональная целесообразность здания заключается в полном соответствии ее своему назначению. Этому требованию отвечают объемно-планировочные (состав и размеры помещений, их взаимосвязь) и конструктивные решения (конструктивная схема здания, материал основных конструкций, ограждающие материалы). Относительно функционального значения к некоторым помещениям здания предъявляют требования по освещенности, температурно-влажностному режиму и звукоизоляции. Все это обеспечивает нормальные условия эксплуатации помещений.

Требования к архитектурной выразительности связаны с понятием красоты в архитектуре, которая достигается взаимосвязью элементов объемно-пространственной и планировочной композиции.

Долговечность здания зависит от целого ряда факторов, важными из которых есть прочность, стойкость, жесткость, огнестойкость.

Прочность здания – это ее способность к разрушению, в какие бы условия эксплуатации оно не попадало. В понятие прочности входят стойкость здания (т.е. сопротивляемость опрокидыванию и скольжению), жесткость здания (т. е. неизменность его геометрических форм и размеров).

Огнестойкость здания характеризуется степенью занятости материалов конструкции, из которых оно сооружено. По огнестойкости здание разделяют на 5 степеней.

Долговечность зависит от качества выполняемых работ и соблюдения правил эксплуатации. Установлено 3 степени долговечности:

1 - для зданий со сроком службы не менее 100 лет;

2 - для зданий со сроком службы 50 – 100 лет;

3 - для зданий со сроком службы 20 – 50 лет.

Экономичность строительства – одно из самых важных требований. Оно предполагает уменьшение затрат стоимости и трудоемкости материалов, снижения массы здания, трудовых затрат на возведение, сокращения длительности строительства.

5. Основные части и конструктивные элементы зданий.

Здание складывается из отдельных взаимосвязанных меж собой частей. Части эти разделяются на три основные группы:

объемно-планировочные элементы – этаж, лестницы, терраса, чердак, мансарда и т.д.;

конструктивные элементы – фундамент, стены, отдельные опоры, перекрытия и покрытия и т. д.;

строительные изделия, из которых складываются конструктивные элементы (стены кладут из кирпичей, лестницы – из ступеней и косоуров, перекрытия из отдельных плит, балок и т. д.

Конструктивные элементы здания могут быть несущими и ограждающими. Несущие конструктивные элементы, возникают в здании или дают на него внешние нагрузки (от массы самих конструкций, оборудования, людей, снега, ветра).

Ограждающие - отделяют помещения от наружного пространства и одно помещение от одного, защищают здание от наружных атмосферных воздействий, обеспечивают в помещениях необходимый температурно-влажностный режим, а также звукоизоляцию.

В ряде случаев конструктивные элементы совмещают выполняют и несущими и ограждающими.

К основным несущим и конструктивным элементам зданий принадлежат фундаменты стены, балки и фермы, плиты покрытий и перекрытий, лестницы. К ограждающим элементам принадлежат стены, перегородки, окна и двери.

Основные несущие конструктивные элементы здания могут быть бескаркасные, каркасные и с неполным каркасом.

В бескаркасных зданиях основными несущими элементами являются вертикальные диафрагмы (стены) и горизонтальные диафрагмы – элементы перекрытий и покрытий.

Каркас здания – несущая основа взаимосвязанных конструктивных элементов, которые обеспечивают восприятие нагрузок, которые действуют на здание. Также каркас обеспечивает пространственную неизменность (жесткость) и стойкость здания.

В зданиях с неполным каркасом по периметру располагаются несущие стены, а внутри находится каркас.

Каркасные конструктивные схемы состоят из плоских рам, расположенные в поперечном или в продольном или во взаимно-перпендикулярных направлениях. Составной частью рам являются ригели и колонны, которые соединены жестко или шарнирно. Если элементы имеют жесткую схему связи, то такие каркасы называются рамной конструктивной схемой, если взаимосвязь шарнирная, то такие схемы могут быть рамно-связевыми.

Рамные конструктивные схемы являются несущей конструктивной основой для крупнопанельных и объемно-блочных зданий, в которых панели и блоки выполняют самонесущими, ограждающие функции, а рама несет все нагрузки.

Подземной частью всех конструктивных схем являются фундаменты. По конструктивной схеме они могут быть или ленточными или столбчатыми, или в виде перекрестных ленточных, или в виде монолитных сплошных плит.

Литература

Архитектура: Учеб. для студентов сантехн. специальностей строит. вузов / Орловский Б.Я., Магай А.А., Бабаян Г.А., Сербинович П.П.; Под ред. Б.Я. Орловского.- 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Высш. шк., 1984.- с. 48 – 51.

Архитектура гражданских и промышленных зданий. Учебник для вузов. В 5 т. Под общ. ред. В.М. Предтеченского. Т. II. Основы проектирования. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Стройиздат, 1976. с. 17 – 22.

Сербинович П.П. Архитектура гражданских и промышленных зданий. Гражданские здания массового строительства. Учеб. для строительных вызов. Изд. 2-е, испр. и доп. М.: Высшая школа, 1975. с. 7 – 14.

Архитектурное проектирование: Учеб. для техникумов / М.И. Тосунова, М.М. Гаврилова, И.В. Полещук; Под ред. М.И. Тосуновой. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 1988. – с. 34 – 44.

Наверняка вы не раз сталкивались с обозначениями вроде O(log n) или слышали фразы типа «логарифмическая вычислительная сложность» в адрес каких-либо алгоритмов. И если вы так и не понимаете, что это значит, - эта статья для вас.

Оценка сложности

Сложность алгоритмов обычно оценивают по времени выполнения или по используемой памяти. В обоих случаях сложность зависит от размеров входных данных: массив из 100 элементов будет обработан быстрее, чем аналогичный из 1000. При этом точное время мало кого интересует: оно зависит от процессора, типа данных, языка программирования и множества других параметров. Важна лишь асимптотическая сложность, т. е. сложность при стремлении размера входных данных к бесконечности.

Допустим, некоторому алгоритму нужно выполнить 4n 3 + 7n условных операций, чтобы обработать n элементов входных данных. При увеличении n на итоговое время работы будет значительно больше влиять возведение n в куб, чем умножение его на 4 или же прибавление 7n . Тогда говорят, что временная сложность этого алгоритма равна О(n 3) , т. е. зависит от размера входных данных кубически.

Использование заглавной буквы О (или так называемая О-нотация) пришло из математики, где её применяют для сравнения асимптотического поведения функций. Формально O(f(n)) означает, что время работы алгоритма (или объём занимаемой памяти) растёт в зависимости от объёма входных данных не быстрее, чем некоторая константа, умноженная на f(n) .

Примеры

O(n) - линейная сложность

Такой сложностью обладает, например, алгоритм поиска наибольшего элемента в не отсортированном массиве. Нам придётся пройтись по всем n элементам массива, чтобы понять, какой из них максимальный.

O(log n) - логарифмическая сложность

Простейший пример - бинарный поиск. Если массив отсортирован, мы можем проверить, есть ли в нём какое-то конкретное значение, методом деления пополам. Проверим средний элемент, если он больше искомого, то отбросим вторую половину массива - там его точно нет. Если же меньше, то наоборот - отбросим начальную половину. И так будем продолжать делить пополам, в итоге проверим log n элементов.

O(n 2) - квадратичная сложность

Такую сложность имеет, например, алгоритм сортировки вставками. В канонической реализации он представляет из себя два вложенных цикла: один, чтобы проходить по всему массиву, а второй, чтобы находить место очередному элементу в уже отсортированной части. Таким образом, количество операций будет зависеть от размера массива как n * n , т. е. n 2 .

Бывают и другие оценки по сложности, но все они основаны на том же принципе.

Также случается, что время работы алгоритма вообще не зависит от размера входных данных. Тогда сложность обозначают как O(1) . Например, для определения значения третьего элемента массива не нужно ни запоминать элементы, ни проходить по ним сколько-то раз. Всегда нужно просто дождаться в потоке входных данных третий элемент и это будет результатом, на вычисление которого для любого количества данных нужно одно и то же время.

Аналогично проводят оценку и по памяти, когда это важно. Однако алгоритмы могут использовать значительно больше памяти при увеличении размера входных данных, чем другие, но зато работать быстрее. И наоборот. Это помогает выбирать оптимальные пути решения задач исходя из текущих условий и требований.