7. Конструктивные системы и схемы многоэтажных гражданских зданий, принцип работы системы. Обеспечение жесткости и устойчивости зданий разных конструктивных систем

Конструктивная система - взаимосвязанная сово­купность вертикальных и горизонтальных несущих и ог­раждающих или совмещенных конструкций, обеспечива­ющих выделение внутренних пространств, прочность, пространственную жесткость и устойчивость здания.

В конструктивной системе здания можно выделить две основные подсистемы несущих конструкций: гори­зонтальную и вертикальную.

Горизонтальные конструкции (перекрытия, покрытия) обеспечивают неизменяемость системы в плане (по гори­зонтали), передают приложенные к ним нагрузки на вер­тикальные конструкции, участвуют в пространственной работе всей системы, выступая в роли распределитель­ных горизонтальных диафрагм.

Вертикальные конструкции выполняют в системе главные несущие функции, воспринимая все приложен­ные к системе нагрузки и передавая их на фундамент.

Вид вертикальных несущих конструкций служит основным признаком классификации конструктив­ных систем. Различают следующие виды жестких верти­кальных несущих конструкций:

• стержневые (колонны каркасов);

• плоские (стены, диафрагмы);

• объемно-пространственные на высоту этажа (объемные блоки);

• объемно-пространственные внутренние на высо­ту здания (стволы жесткости);

• объемно-пространственные внешние на высоту здания (оболочки наружных стен).

В соответствии с применяемым видом вертикальной несущей конструкции получили наименование пять ор­динарных (обыкновенных, простых) конструктивных систем: каркасная, стеновая, объемно-блочная, ствольная и оболочковая (рис. 2.3).

В практике строительства наряду с ординарными широко используют комбинированные конструктивные системы, основанные на применении двух или трех ви­дов вертикальных несущих конструкций: каркасно-стено- вую (колонны и стены), каркасно-объемно-блочную (ко­лонны и объемные блоки), каркасно-ствольную (колонны и стволы жесткости), ствольно-оболочковую (стволы и оболочки наружных стен), каркасно-ствольно-оболочко- вую (колонны, стволы и оболочки) и др.

По конструктивной схеме несущего остова здания под­разделяют на бескаркасные, каркасные и с неполным карка­сом. В бескаркасных зданиях основными вертикальными не­сущими элементами служат стены, в каркасных-отдель­ные опоры (колонны, столбы), в зданиях с неполным карка­сом- и стены, и отдельные опоры. Бескаркасные зда­ния из кирпича и мел­ких камней возводят с продольными несущими наружными и внутренними стена­ми. Поперечные сте­ны в таких зданиях устраивают преимущественно в лестничных клетках, в местах, где должны проходить дымовые и вентиля­ционные каналы, а также в про­межутках между ними. В бес­каркасных зданиях с попереч­ными несущими стенами про­дольные наружные стены самонесущие, а перекрытия опираются на поперечные стены. Рис. 2. Конструктивные схемы бес­каркасных зданий: а — с продольными несущими стенами, б — с поперечными и продольными несущими стенами. Возводятся также бескар­касные здания, у которых не­сущими являются как попереч­ные, так и продольные стены. В таких зданиях па­нели перекрытий размером на комнату опираются всеми че­тырьмя сторонами на попереч­ные и продольные стены. и Бескаркасные круп­ноблочные здания со стенами из бетонных и других блоков имеют преимуществен­но конструктивную схему с по­перечными несущими стенами. Общественные многоэтажные здания чаще возводят с про­дольными несущими стенами (рис. 2). В зависимости от ширины здания может быть не одна, а две внутренние про­дольные стены. Рис. 2.  Конструктивная схема крупноблочного зда­ния с продольными несущими стенами: 1- фундаменты, 2- стены подвала, 3- перекрытия, 4- внутренние стены, 5- наружные стены, 6- лест­ничная площадка, 7- лестничный марш, 8- внутрен­няя продольная стена, 9-балкон, 10- межкомнат­ная перегородка.

Беск-е круп­нопанельные здания бывают с 3 продольными несущими стенами и с поперечными несущими стенами, уста­нав-ми с малым или большим шагом друг от друга. В крупнопанельных домах с 3 продольными несущими стенами (две наружные, одна внутренняя) наружные стено­вые панели делают 3-слой­ными из тяжелого бетона с утеплителем или однослойны­ми из легкого или ячеистого бетона. Для внутр-х стен в домах этого типа используют сплошные железобетонные па­нели высотой в этаж и толщи­ной 120…160 мм. М/уэтаж­ные перекрытия в этом случае делают из многопустотных или сплошных плит-панелей шириной 1200… 2400 мм, опираются они на на­ружные и внутренние несущие стены. Перегородки устанавли­вают на перекрытия. Панели перегородок в таких домах самонесущие из гипсобетона или др. мат-ов .Конструктивная схема крупнопанельного дома с несущими стенами:наружные панели, санитарно-техн-ие кабины ,ненесущие перегородки, внутренние несущие поперечные стены, панели перекрытия, цокольные па­нели, блоки фундаментов.

8. Стеновой несущий остов (бескаркасный). Несущие конструкции. Принцип работы системы. Для каких типов многоэтажных зданий целесообразно применять данную систему. Возможные конструктивные системы стенового несущего остова.

9. Каркасный несущий остов. Несущие конструкции. Принцип работы системы. Для каких типов многоэтажных зданий целесообразно применять данную систему.

Каркасы (каркасные конструктивные системы) при­меняют для всех видов гражданских и промышленных зданий - жилых, административных, учебных, торговых, лечебных, производственных и т.д. Каркас является прак­тически единственной конструктивной системой, на осно­ве которой проектируются многоэтажные здания со зна­чительными свободными пространствами (крупными по­мещениями), а также с возможностью изменения со вре­менем внутренней планировочной структуры.

Отличительная черта каркасного здания - строгое деление элементов на несущие и ограждающие - позво­ляет применять для них наиболее соответствующие на­значению материалы: жесткие и прочные - для несущих; легкие, тепло- и звукоизоляционные - для ограждающих. Эффективное использование свойств различных матери­алов снижает массу зданий, затраты на строительство