6. Конструктивные системы и схемы

Совокупность вертикальных и горизонтальных элементов несущих конструкций, связанных в единую систему, образует несущий остов, обеспечивающий прочность и устойчивость здания на весь период его существования. Способность несущего остова сопротивляться воздействию расчетных нагрузок в течение длительного времени, не разрушаясь и не получая заметных деформаций, зависит от прочности конструктивных элементов и жесткости конструктивной системы сооружения.

Жесткостью несущего остова называется способность сохранять первоначальную силу под действием приложенных нагрузок в течение всего заданного срока службы

Устойчивость несущего остова кроме жесткости определяется его сопротивляемостью сил опрокидывания под влиянием внешних. В строительстве гражданских зданий применяются несущие остовы следующих основных видов: с несущими стенами, в числе которых различаются системы с продольным и полным расположением несущих стен, с неполным каркасом и каркасные. Остов здания с продольным расположение несущих стен применяется либо с одной внутренней продольной стеной, либо с двумя внутренними продольными стенами. Остовы с двумя продольными внутренними несущими стенами применяют в зданиях с коридорной системой планировки — в гостиницах, общежитиях. В системе остова с продольным расположением несущих стен наружные стены выполняют одновременно и несущие, и ограждающие функции, что вызывает некоторое увеличение расхода материалов. Устойчивость всей конструктивной системы здания обеспечивается в остовах этих видов лестничными клетками, торцовыми стенами. Перекрытия, укладываемые, как правило, поперек здания, образуют в этой системе остова жесткие горизонтальные диафрагмы, воспринимающие боковые усилия от ветровой нагрузки и передающие их на лестничные клетки и поперечные стены.

Остов здания с поперечными несущими стенами обладает большой поперечной жесткостью и устойчивостью. Продольные наружные стены в этой конструктивной системе выполняют лишь ограждающие функции и могут, поэтому осуществляться из легких материалов в виде самонесущих, несущих и навесных стен или панелей. Внутренние поперечные несущие стены не несут теплозащитных функций и могут, поэтому выполняться из прочных материалов и иметь небольшую толщину. Это позволяет рационально применять системы с поперечными несущими стенами в зданиях повышенной этажности. Перекрытия в этих конструктивных системах опираются на поперечные стены, образуя жесткие диафрагмы. Продольную устойчивость зданию придают жесткие коробки лестничных клеток и предельные связевые стены.

Неполный каркасный остов применяют преимущественно при строительстве многоэтажных общественных зданий, а также в первых этажах жилых домов при необходимости размещения в них помещений торговли. В этом случае балки или настилы перекрытий опирают одним концом на стену, а другим — на ригель. Ригели могут быть расположены вдоль здания, поперек здания или в обоих направлениях.

Неполный каркас при поперечном расположении ригелей, однако, ограничивает возможность облегчения наружных продольных стен, и, следовательно, применение таких конструктивных систем для многоэтажных зданий становится неэкономичным.

Несущий остов каркасных зданий представляет собой несущую ярусную систему, созданную из колонн, ригелей и настилов перекрытий и связей жесткости, воспринимающих вертикальные нагрузки, а также горизонтально-ветровые нагрузки и обеспечивающих жесткость и устойчивость.