Хш.З некоторые примеры решений зданий из зарубежной практики 1960—70-х гг.

Здания средней этажности. В качест­ве примера рамной системы можно привести стальной каркас 10-этажного здания библиотеки в Париже (рис. XIII.2). Размеры здания в плане 47,81 X X 24,05 м, высота 34,83 м. В колоннах использованы широкополочные двутав­ры. По длинным сторонам фасада ко­лонны вынесены за пределы здания, что создает впечатление четкого членения по вертикали и зрительно увеличивает высоту здания.

Интересным сооружением является административное здание» построенное во второй половине 60-х гг. в Пуатье (Франция). Это здание, поднятое над трехэтажной стилобатной частью, опи­рается на стальные консольные балки коробчатого профиля сечением 2000 X 900 мм, покоящиеся на железобетон­ных колоннах, и как бы висит над

Рис.XII1.2 Рамный каркас здания библиотеки

а г8

Рис. XIII. 3. Административное здание в Пуатье (Франция):

а — продольный разрез; б — аксонометрия каркаса; 1 —- жесткий ствол; 2 — ригели; 3 — колонны; 4 — опорные стальные консольные балки; 5 — железо* бетонные колонны

стилобатом (рис. ХІІІ.З). Каркас зда­ния представляет собой стальную шар­нирную стержневую систему с наруж­ными колоннами, вынесенными за пре­делы стен.

Примером невысокого здания с под­вешенными наружными стенами может

1 — консольная ферма; 2 — подвески; 3 — балки между­этажных перекрытий; 4 — железобетонное ядро

служить вфсьЦиэтажный администра­тивный корпус предприятия в Сен-Дени (Франция) с размерами в плане 28,8Х Х28,8 м (рис. ХШ.4). Семь этажей подвешены через консольные фермы к железобетонному ядру при помощи парных подвесок — тяжей диаметром по 45 мм, вынесенных за наружные стены здания.

Своеобразны решения зданий мосто­вого типа. В Италии около Монтепуль- чано было построено двухэтажное зда­ние ресторана мостового типа над автострадой. Здание в плане имеет размеры 79,5x15 м и поднято над автострадой на 5,5 м. Два этажа это­го здания удерживаются двумя Т-об- разными стальными рамами, перекры­вающими проезжую часть автострады. Высота ригелей переменная от 3800 мм в месте соединения со стальной опорой до 1700 мм на концах консолей. Оба этажа подвешены к поперечным бал­кам, расположенным с шагом 4 м в верхней части ригелей рам. Затраты металла на это сооружение составили 92,9 кг/м² общей площади здания, что в 2—3 раза выше, чем в зданиях с тра­диционными системами стальных кар­касов.

Оригинальное решение здания мос­тового типа было предложено при строительстве Федерального резервно­го банка в Миннеаполисе (США). 12-этажное здание подвешено к двум несущим фермам пролетом 84 м и вы-; сотой 8,5 м, опирающимся на 4 мощ­ные колонны и усиленным параболиче­ским поясом (рис. XIII.5,а). Преду­смотрено, что в случае дальнейшей над­стройки дополнительные этажи будут, удерживаться аркой, которая за счет~= распора позволит уменьшить горизон-1 тальные нагрузки на фермы, возни-1 кающие от параболического пояса! (рис. ХП1.5, б). |

В Праге при надстройке здания На?Я ционального собрания несущие конст^ рукции дополнительных двух этажей были выполнены в виде безраскосныв

Рис. XII 1.5. Здания мостового типа:

. а — в Миннеаполисе (США); б — то же, в случае над* стройки; в — надстройка здания Национального собра­ния в Праге

мостовых ферм системы Виренделя, опирающихся на отдельно стоящие ко­лонны. Фермы имеют высоту на два этажа (рис. ХШ.5, б)₇ В отеле «Радиссон» в Миннеаполисе часть здания, расположенная между двумя башнями, имеет колонны только в плоскости наружных стен, и все пе­рекрытия удерживаются поперечными стальными фермами пролетом 16,25 м, высотой на один этаж, расположенны­ми во внутренних перегородках и опи- рающимися на эти колонны (рис. Х1Н.6). В фермах некоторые раскосы решетки отсутствуют для устройства

коридоров и проходов.

В Иранском павильоне городского университета в Париже здание в двух уровнях подвешено через продольные коробчатые стальные балки к мощным рамам, поставленным на значитель­ном расстоянии друг от друга и объем­лющим здание (рис. XIII.7).

Малоэтажные здания. В таких стра­нах, как ГДР, США, Франция, ФРГ, 5 металлические конструкции довольно 5' Широко используются и в малоэтажном ^строительстве: здания детских садов |и яслей, разнообразные здания много­функционального целевого назначе­ния — конторы, учреждения, общежи-

тия, торговые предприятия, склады, одно-, двухэтажные жилые дома.

Интерес к применению металличе­ских конструкций в малоэтажном граж­данском строительстве объясняется многими причинами, и прежде всего возможностью серийного выпуска лег­ких полносборных зданий, включая наружные стеновые панели, внутрен­ние перегородки, плиты покрытий и междуэтажных перекрытий, двери, окна и ворота. Доставка таких конструкций к месту строительства и монтаж зна­чительно проще и дешевле, чем кон­струкций из других материалов.

Так, например, в ГДР выпускаются 2-, 3- и 5-этажные здания многофунк­ционального назначения, в которых могут быть размещены детские ясли, детские сады, дома отдыха, общежи­тия, конторы и т. д. Несущие конструк­ции зданий представляют собой лег­кий стальной рамно-связевой каркас, ограждающие — легкие металлические элементы.

В качестве примеров малых зданий с металлическими каркасами можно привести двухэтажные корпуса с раз­мерами в плане 12,6X12,6 м, построен­ные в Мюльгейме (ФРГ) для детского городка. Стальной каркас этих зданий размещен вокруг центрального ядра жесткости (рис. Х1Н.8).

Рис. XI 11.7. Иранский павильон городского университета в Париже:

1 — несущие рамы

XI 11.4. ЗРЕЛИЩНЫЕ ЗДАНИЯ И ОБЩЕСТВЕННЫЕ СООРУЖЕНИЯ

В 60—70-х гг. в нашей стране сталь­ные конструкции начинают применять­ся при строительстве театров, ДВОрЦОВ' культуры, музеев и мемориальных комплексов.

Рис. Х1П.8. Каркас двухэтажного здания детского городка в Мюльгейме (ФРГ):

1 — ядро жесткости

Крупным сооружением общественно­го назначения будет строящееся здание Театра оперы и балета в Харькове. Размеры его в плане составляют 126x80 м (рис. ХШ.9). Несущие конструкции театра решены в виде рамного каркаса с кирпичным запол­нением, с использованием стальных конструкций для всех тяжело нагру­женных колонн, части междуэтажных перекрытий и для всех несущих эле­ментов покрытий. Несущие конструк­ции перекрытий зала и помещений фойе выполнены в виде системы пере­крестных балок. Пролеты главных сплошностенчатых стропильных балок, расположенных поперек здания, равны 48 м, вылет консолей 15,6 м и вы­сота 3,88 м. Балки установлены с ша­гом 12 м и опираются на подстропиль­ные балки, также имеющие высоту 3,88 м и пролеты 15 и 24 м. Для уменьшения строительной высоты зда­ния стропильные и подстропильные балки расположены в одном уровне. К стропильным балкам подвешены перекрытия двух ярусов фойе на от­метках 6,86 и 11,06 м и главные лест­ницы, что освобождает фойе от колонн и стен. Подвески выполнены из спа­ренных полос и из уголков.

Балочная система покрытия здания с подвешенными к ней перекрытиями

Рис. XI 11.9. Поперечный разрез оперного театра в Харькове:

а — фойе; б — зрительный зал; 1—стальные пилоны; 2 —балки перекрытий фойе; 3 — подвески из спаренных полос и уголков; 4 — подстропильные балки; 5 — главные стропильные балки; 6 — балки кровли и подвесного потолка; 7 — балки зрительного зала

фойе и главной лестницей опирается на 6 колонн-пилонов и передает на них усилия, достигающие 50000 кН. Пилоны в нижней части железобетон­ные, а в верхней — стальные коробча­тые с поперечным сечением 1,2Х Х3,2 м, сваренные из листов толщи­ной 40 мм. Пилоны защемлены в фун­даментах, а балочная клетка перекры­тия здания опирается на них шарнир­но. Наиболее нагруженные элементы выполнены из высокопрочной стали 16Г2АФ, менее нагруженные — из низ­колегированной стали 09Г2 и 10Г2С1, для всех прочих элементов использо­вана сталь ВСтЗ. Общие затраты ме­талла на стальной каркас здания театра составляют около 4700 т.

К числу специальных сооружений общественного назначения относятся некоторые здания музеев и мемори­альных комплексов, в которых ис­пользование металлических конструк­ций объясняется необходимостью ос­вобождений внутренних помещений от колонн, возведения междуэтажных перекрытий значительных пролетов, создания крупных фигур и скульптур­ных групп,

В нашей стране металлические кон­струкции впервые были применены для скульптурной группы «Рабочий и кол­хозница» высотой 24,5 м, установлен­ной перед входом на Выставку дости­жений народного хозяйства СССР в Москве.

К уникальным памятникам с мону­ментом Родины-матери можно отнести памятник-ансамбль на Мамаевом кур­гане и мемориальный комплекс «Ук­раинский государственный музей ис­тории Великой Отечественной войны 1941—1945 годов».

Центральная часть здания музея в Киеве представляет собой усеченный конус и запроектирована в виде сталь­ного каркаса, образованного девятью расположенными по окружности колон­нами, которые наклонены к центру здания и соединены между собой ре­шетчатыми ригелями и кольцевыми диафрагмами.

Здание музея венчает монумент Ро­дины-матери (высота фигуры 62 м).

Создание этого уникального соору­жения (рис. XIНЛО) потребовало ре­шения целого комплекса сложных ин­женерных и исследовательских задач,

таких как выявление аэродинамической устойчивости сооружения, исследова­ние работы цельносварной тонкостен­ной стальной оболочки монумента сов­местно с металлическим несущим кар­касом, определение технологии изготов­ления оболочки и монтажа и др. Ос­новной несущей системой является ста­льной каркас (ствол), представляющий собой вертикальную пространственную четырехгранную ферму с размерами по­перечника 4,8X4,8 м с поясами из труб, решеткой и диафрагмами из прокат­ных профилей. Ствол жестко заделан в каркасе здания музея. К стволу крепится тонколистовая оболочка фигуры, выполненная из нержавеющей хромоникелевой стали и подкреплен­ная системой горизонтальных и вер-

Рис. ХШ.11. Поперечный разрез здания Киев­ского филиала Центрального музея В. И. Ле­нина:

1 — стальные решетчатые пилоны; 2 — ортогональная стержневая система перекрытия; 3 — балки перекрытий

тикальных ребер жесткости. Общий расход металла на сооружение музея составил 1848 т.

Интересно решение стальных кон­струкций Киевского филиала Цент­рального музея В. И. Ленина (рис. XIII.11). Музей представляет собой квадратное в плане здание размерами 56,4X56,4 м, переходящее выше отмет­ки 24,8 в цилиндрическую часть диа­метром 36,2 м. Общая высота здания составляет 32,97 м. Для опирания пе­рекрытий внутри здания установлены четыре стальных пространственных пилона, к которым крепятся балки пе­рекрытий пролетом 25,6 м.

Перекрытие центральной цилиндри­ческой части здания на отметке 32,97 м имеет вид стержневой системы, об­разованной решетчатыми фермами со связями, поставленными с шагом 4,21 ми опирающимися на верхнее распределительное стальное кольцо, укрепленное на стойках. Общие затра­ты металла на весь комплекс музея составили 2107,6 т, или 127,1 кг на 1 м² суммарной площади всех поме­щений.