16.5. Рамно–в’язева система
В’язі в рамно–в’язевій системі встановлюються в одній з площин будинку, а в іншій, їй перпендикулярній, в’язі відсутні. Тоді в площині в’язів каркас працює як в’язевий, а в перпендикулярному напрямку – як рамний (рис. 16.8).
Рис. 16.8. Рамно-в’язева система багатоповерхових будинків
Таке рішення каркаса може бути прийняте у зв’язку з вимогами архітектурно – планувального рішення будинку.
16.6. Каркасно–стовбурна система
При такій системі в середині будинку розміщується жорсткий стовбур - ядро, який сприймає крім вертикальних навантажень і всі горизонтальні сили. В такому стовбурі розміщуються, як правило, сходинкові клітки та ліфти.
Стовбур виконується як з металевих, так і з залізобетонних конструкцій. Оточуючі стовбур колони і ригелі приєднуються шарнірно до жорсткого стовбура і працюють тільки на вертикальні навантаження.
Стовбурна система поділяється на 4 типи:
з зовнішніми жорсткими колонами (рис.16.9).
Рис. 16.9. Стовбурна система з зовнішніми жорсткими колонами: 1- жорсткий стовбур;
2- колони зовнішні
Зовнішні колони передають горизонтальні навантаження через ригелі на жорсткий стовбур і працюють в основному тільки на центральний стиск, що значно їх полегшує;
з підвішуванням поверхів по периметру будинку до верхніх консольних балок на стальних полосах, круглих тягах або канатах (рис.16.10).
Рис. 16.10. Стовбурна система з підвішуванням поверхів по периметру будинку до верхніх консольних балок:
1- жорсткий стовбур; 2-підвіски; 3-верхня консольна балка
Такий тип дозволяє звільнити перший поверх від колон для пропуску тротуарів, що буває необхідним при щільній забудові великих міст, і дещо зменшує витрати сталі за рахунок використання розтягнутих елементів замість колон;
з підвішуванням поверхів до попередньо напружених канатів, які закріплені знизу в фундаментах (рис.16.11).
Рис. 16.11. Стовбурна система з підвішуванням поверхів до попередньо напружених канатів, які закріплені знизу в фундаментах: 1-жорсткий стовбур; 2-попередньо напружені канати; 3-верхня консольна балка; 4-фундамент
Такий тип дозволяє включати попередньо напружені канати в роботу на вітрове навантаження (за рахунок попереднього напруження) і тим самим полегшити роботу центрального стовбура на горизонтальні сили;
4) з консольними балками, які закріплені в стовбурі будинку і підтримують поверхи навколо стовбура (рис.16.12).
Рис. 16.12. Стовбурна система з консольними балками: 1-жорсткий ствол; 2- консольні балки; 3- стінове огородження 16.7. Коробчата і коробчато-стовбурна система
В коробчатій системі (рис.16.13) горизонтальні сили передаються не на центральний жорсткий стовбур, який тут виконується порівняно невеликих розмірів в плані, а на зовнішні стіни будинку. Будинок являє собою жорстку трубу-коробку, здатну витримати будь-які горизонтальні та вертикальні навантаження. При цьому центральний стовбур будинку, який необхідний для розміщення ліфтів та комунікацій, працює на осьові вертикальні навантаження, в сприйнятті горизонтальних сил участі не приймає і за конструкцією набагато простіший.
Зручність такої системи полягає в можливості більш гнучкого планування будинку, оскільки внутрішні колони між центральним стовбуром і зовнішніми стінами відсутні.
Зовнішні стіни повинні забезпечити можливість роботи на горизонтальні навантаження. Це досягається біль частим розташуванням колон і влаштуванням потужних ригелів, що перетворює зовнішню стіну будинку в безроскісну ферму Віренделя.
Рис. 16.13. Коробчата система: 1-центральний стовбур; 2- колони;
3- листові ригелі; 4- віконні прорізи
В коробчато-стовбурній системі горизонтальні сили сприймаються і центральним горизонтальним стовбуром, і зовнішнім контуром будівлі - коробкою, яка з’єднана з центральним стовбуром горизонтальними діафрагмами. Така система отримала назву ,,труба в трубі’’. Вона складається нібито з двох труб, вставлених одна в одну і працюючих сумісно на сприйняття горизонтальних сил. ЇЇ жорсткість більша,а деформативність менша порівняно з іншими системами.
Система доцільна для будинків більше 60 поверхів, тобто при значних вітрових навантаженнях.