Государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Санкт-Петербургский Аграрный Университет»
Факультет сельскохозяйственного строительства
Кафедра архитектуры и строительного производства
Курс лекций
по дисциплине: ОСНОВЫ АРХИТЕКТУРЫ и СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
С-Петербург – Пушкин
2013г
Основы архитектуры и строительных конструкций –
Курс лекций. Учебное пособие. 157стр.
Составитель - ктн, доцент ЯНОВ В.В.
В учебном пособии рассматриваются вопросы, изучаемые в курсе «Основы архитектуры и строительных конструкций».
Предназначено для студентов с очной и заочной формами обучения бакалаврской подготовки по специальности 270800 «Строительство» в Санкт-Петербургском Аграрном Университете.
Конспект лекций составлен в соответствии с рабочей программой дисциплины «Основы архитектуры и строительных конструкций», утвержденной в 2012 году.
Отпечатано на кафедре архитектуры и строительного производства С-ПбГАУ с компьютерной версии документа.
ЛЕКЦИЯ 3.
Тема: Конструктивные и строительные системы зданий
СОДЕРЖАНИЕ:
1. Конструктивные системы зданий.
2. Строительные системы зданий.
3. Объемно-планировочные решения зданий.
4. Функциональные основы проектирования и функциональные
системы зданий.
Основная литература
1. Благовещенский Ф.А. Архитектурные конструкции. М, Архитектура-С, 2011.
Буга П.Г. Гражданские, промышленные и с/х здания. М, Архитектура-С, 2005
3. Маклакова Т. Г. Архитектурно-конструктивное проектирование зданий. Том 1. Жилые здания. М, Архитектура-С, 2010
Дополнительная литература
Маклакова Т. Г. Архитектура. М, 2007 г.
Чикота С. И.. Архитектура. М, АСВ, 2010
Дыховичный О.А. Архитектурные конструкции малоэтажных зданий. М, Архит.-С 2006.
Нанасова С.М. Архитектурно-конструктивный практикум. М, 2006
СП 31-02-2011. Дома жилые одноквартирные.
ГОСТ 21.501-1993 СПДС. Правила выполнения архитектурно-строительных рабочих
чертежей.
ГОСТ Р 21.1101-2009 СПДС. Основные требования к проектной и рабочей документации.
1 . Конструктивные системы
Конструктивная система представляет собой взаимосвязанную совокупность вертикаль-ных и горизонтальных несущих конструкций здания, которые совместно обеспечивают его прочность, жесткость и устойчивость. Горизонтальные конструкции - перекрытия и покры-тия здания воспринимают приходящиеся на них вертикальные и горизонтальные нагрузки и воздействия, передавая их поэтажно на вертикальные несущие конструкции. Последние в свою очередь передают эти нагрузки и воздействия через фундаменты на основание.
Горизонтальные несущие конструкции наиболее распространенных гражданских зданий, как правило, однотипны и обычно представляют собой железобетонный диск (сборный, монолитный или сборно-монолитный).
В отличие от горизонтальных, вертикальные несущие конструкции разнообразны. Разли-чают следующие виды вертикальных несущих конструкций: стержневые (стойки каркаса) несущие конструкции, плоскостные (стены, диафрагмы), внутренние объемно-простран-ственные стержни полого сечения на высоту здания (стволы жесткости), объемно-простран-ственные наружные конструкции на высоту здания в виде тонкостенной оболочки замкну-того сечения. Соответственно примененному виду вертикальных несущих конструкций различают четыре основные конструктивные системы гражданских зданий:
каркасную (рамную), стеновую (бескаркасную), ствольную и оболочковую.
Рис. 3.1. Основные конструктивные системы зданий
I - каркасная; II - бескаркасная (стеновая); III – ствольная; IV - оболочковая
Наряду с основными широко применяют и комбинированные конструктивные системы. В этих системах вертикальные несущие конструкции компонуют, сочетая разные виды несущих элементов.
К их числу относятся системы:
- каркасно-связевая со связями в виде стен - диафрагм жесткости (каркасно-диафрагмовая);
- с неполным каркасом (несущие наружные стены и внутренний каркас);
- каркасно-ствольная, ствольно-стеновая, ствольно-оболочковая и др.
В общем случае, конструктивная система гражданских зданий преимущественно остается бескаркасной или комбинированной.
Строительная система зданий с несущими стенами из кирпича или мелких блоков, является исторически одной из основных, при этом за последнее время ее доля даже возросла при возведении жилых зданий различной этажности.
Области применения основных и комбинированных систем различны: бескаркасная система является основной в массовом жилищном строительстве домов различной этажности; каркасная и каркасно-диафрагмовая - в строительстве жилых и массовых общественных зданий; ствольную, ствольно-стеновую, каркасно-ствольную применяют для жилых и общественных зданий высотой более 20 этажей; оболочковую, ствольно-оболочковую, оболочково-диафрагмовую применяют для многофункциональных зданий выше 40 этажей.
Конструкции семейств ствольных и ствольно-оболочковых систем применяют преимущественно в уникальных высотных зданиях.
Массовые объекты строительства проектируют преимущественно на базе разнообразных вариантов каркасных и бескаркасных систем.
Варианты бескаркасных систем различают по признаку размещения вертикальных несущих конструкций в здании и расстояния между ними. Так, например, в зависимости от расположения несущих стен в бескаркасном здании различают перекресно-стеновой (а), поперечно-стеновой (б) и продольно-стеновой (в) варианты конструктивной системы (см. рис. 3.2).
Конструкции перекрытий, применяемые в массовом строительстве, в зависимости от величины перекрываемого пролета условно делят на перекрытия малого 2,4 - 4,5 м (рис.3.2, г) и большого 6,0 - 7,2м (рис. 3.2., д) пролета. Соответственно для перекрестно и поперечно-стенового вариантов бескаркасной системы в технической литературе получили широкое распространение термины – «бескаркасная система с малым, смешанным или большим шагом поперечных стен», которые будут использованы в дальнейшем.
Системы малого и смешанного шага получили массовое применение в жилищном строительстве, системы продольно-стеновая и поперечно-стеновая большого шага - в массовых общественных зданиях школ, поликлиник и т.п.
Рис. 3.2. Варианты бескаркасной системы гражданских зданий
Каркасные здания различают в первую очередь по расчетной схеме каркаса - рамной или связевой.
Несмотря на то, что рамный каркас (благодаря отсутствию вертикальных связевых конструкций) обеспечивает максимальную свободу планировочных решений, преиму- щественное применение в практике массового строительства получил связевый каркас.
Здесь решающую роль сыграли его производственные преимущества (максимальная унификация конструкций и простота узловых сопряжений).
В семействе каркасных конструктивных систем в зависимости от расположения и наличия ригелей различают варианты системы с поперечным, продольным расположением ригелей, неполным и безригельным каркасом (рис. 3.3). Основная область применения каркасных систем - проектирование общественных и промышленных зданий. При выборе варианта конструктивной системы каркасных зданий учитывают объемно-планировочные требования: она не должна связывать планировочные решения, ригели каркаса не должны пересекать плоскость потолков помещений, а проходить по их границам и т.п. Поэтому, каркас с поперечным расположением ригелей применяют преимущественно в зданиях с регулярной планировочной структурой (гостиницы, общежития, пансионаты и т.п.), совмещая шаг поперечных перегородок с шагом ригелей.
Каркас с продольным расположением ригелей применяют, проектируя общественные здания сложной планировочной структуры (школы, лечебно-профилактические учреждения и др.) диктующих, например, применение несущих наружных стен.
Безригельный каркас в течение длительного времени применялся, главным образом, в проектировании многоэтажных промышленных зданий. С конца 1980-х гг. в облегченном конструктивном варианте он получил распространение в строительстве жилых и общественных зданий. В промышленном строительстве основной является каркасная система.
Рис. 3.3. Варианты каркасной конструктивной: а) – с продольным расположением ригелей;
б) - то же, с поперечным; в) – безригельный каркас.