14. Понятие строительной системы.

Строительная система - комплексная характери­стика конструктивного решения здания, включающая вид вертикальных несущих конструкций, их материал и спо­соб возведения (напрямую или опосредованно).

Различают четыре группы материалов несущих конструкций (конструкционных материалов): деревян­ные, металлические, бетонные, каменные - и две группы технологий возведения: традиционные и ин­дустриальные (полносборные, монолитные, сборно-монолитные). Так, для зданий из дерева традиционна тех­нология выполнения рубленых стен из бревен или брусь­ев, индустриальная - из бревен, брусьев или панелей, полностью подготовленных в заводских условиях для сборки на месте строительства. Для зданий из кирпича и камней традиционна технология ручной (неиндустриаль­ной) кладки стен и столбов .

Наиболее распространено применение одного вида конструкционного материала и одного способа возведе­ния всего здания. Такие строительные системы являются ординарными. Их классификация дана в табл. 2.2.

По отношению к строительным системам использу­ются различные характеристики зданий: рубленый бревенчатый дом; здание с кирпичными стенами; объемно-блочный жилой дом; монолитно-бетонное здание с неполным каркасом; промздание со стальным каркасом; зальное здание с покрытием из клеедеревянных арок и др. конструктивных систем и, соответственно, различных конструкционных материалов и технологий возведения. В этих случаях применяют ком­бинированные строительные системы.

15. Технологии возведения зданий со стеновым несущим остовом (с несущими стенами из кирпичной кладки, из сборных железобетонных панелей, со стенами из монолитного железобетона).

16. Технологии возведения зданий с каркасным несущим остовом, (из сборного железобетонного унифицированного каркаса, из монолитного железобетона).

17. Наиболее целесообразные конструктивные системы многоэтажных общественных зданий (учебных, торговых, офисных).

18. Наиболее целесообразные конструктивные системы для многоэтажных жилых зданий, включая гостиницы, общежития и пансионаты.

19. Варианты конструктивных решений нижних нетиповых этажей. Комбинированные конструктивные системы. Технические этажи.

20. Причины возникновения деформаций здания. Виды деформационных швов. Принципы и варианты устройства деформационных швов.

Деформация - изменение формы или размеров тела (части тела) под воздействием каких-либо физических факторов (внешних сил, нагревания и охлаждения, изме­нения влажности и др.).

Деформация конструкции - изменение формы и (или) размеров конструкции под влиянием нагрузок и воздействий.

Деформация здания - изменение формы и (или) размеров, а также потеря устойчивости (осадка, сдвиг, крен и т.п.) здания под влиянием нагрузок и воздействий.

Под влиянием изменения температуры окружающей среды (температурно-климатических воздействий) стро­ительные конструкции и здание в целом претерпевают деформации. Нагреваясь солнечными лучами, конструк­ции увеличиваются в размерах, охлаждаясь в мороз - уменьшаются. При таком «дыхании» в конструкциях зда­ния возникают температурные напряжения При боль­ших размерах (протяженности) здания эти напряжения могут достичь высоких значений, что может служить при­чиной разрушения конструкций или потери ими эксплуа­тационных качеств.

При усадке материалов (монолитный бетон, каменная кладка стен) необходимо учитывать усадочные деформа­ции, что вызывает необходимость разделять здание на блоки. Размеры таких блоков нередко совпадают с раз­мерами температурных блоков, поэтому их чаще всего объединяют, называя блоки и швы температурно-уса­дочными

При неравномерной осадке здания, которая может произойти из-за разной несущей способности грунтов основания, из-за значительной разницы в нагрузке и (или) собственного веса отдельных частей здания, из-за разницы по высоте (этажности) сопрягаемых частей зда­ния, деформации направлены по вертикали и могут выз­вать перекос, сдвиг и нежелательные напряжения в кон­струкциях. Для защиты здания от осадочных деформаций устраивают осадочный шов. В отличие от температурно­го он разрезает асе конструкции здания по вертикали, включая фундаменты. Обычно при устройстве осадочных швов температурные швы совмещают с ними, устраивая температурно-осадочные швы

Все рассмотренные швы (температурные, усадочные, осадочные, температурно-усадочные, температурно-оса­дочные) являются деформационными швами, а части зданий, разделенные ими - деформационными блока­ми (отсеками).

В несущих конструкциях деформационные швы реша­ются с помощью:

• тарных колонн в каркасных зданиях;

• парных стен;

• консолей перекрытий и покрытий;

• «вложенных пролетов»;

• пазов в кладке каменных стен.

В отличие от несущих конструкций, для которых пер­востепенной является оценка их работы от силовых на­грузок, для ограждающих конструкций первичными явля­ются воздействия несилового характера: влаги, темпера­туры. звука и т.п. Для заполнения деформационных швов в ограждениях применяют гибкие и эластичные материалы и изделия:метал. и пластм. компенсаторы, уплотн. прокладки, мастики, герметики, жгуты и т.д.

Величина деформационных швов в ограждающих (со­вмещенных) конструкциях устанавливается расчетом, но, как правило, не должна быть менее 20 мм.

Швы:

• температурный

• температурно- усадочный

• осадочный

• температурно-усадочный

Здания со стеновым несущим остовом из крупных панелей

1. Основные несущие конструкции. Схемы несущих остовов крупнопанельных зданий с узким, широким и смешанным шагом (размеры шагов), обеспечение жесткости и устойчивости.

2. Приемы архитектурного разнообразия, применяемые в современном индустриальном строительстве (планировка и силуэт зданий, разрезка стены на панели, их пластика и фактура). Варианты наружной отделки панелей.

3. Конструктивные узлы сопряжений внутренних несущих панелей и плит перекрытий в крупнопанельных зданиях (горизонтальные стыки). Соединение стеновых панелей между собой (вертикальные стыки). Соединение плит перекрытия между собой. Передача усилий.

Остовом здания называется его конструктивная основа – пространственная система, состоящая из совокупности вертикальных и горизонтальных стержневых, плоскостных или объемных элементов – несущих конструкций и связей, соединяющих эти конструкции.

Внутренние стены и перекрытия многоэтажных зданий выполнены из плоских железобетонных панелей. Основной узел сопряжения несущих конструкций – опирание плит перекрытий на внутренние несущие стены.

Особенностью решения стен служит выполнение всех стыков между наружными панелями внахлестку, благодаря чему вертикальные стыки между панелями дополнительно защищены балконными плитами( нет опасности протекания). Выполнение стыков внахлестку также удачно решает проблему температурных деформаций наружных стен.

Передача вертикальных усилий в горизонтальных стыках между несущими панелями представляют наиболее сложную задачу крупнопанельного строительства. В практике нашли применение четыре основных типа соединений (см. рисунок):

- платформенный стык, особенностью которого является опирание перекрытий на половину толщины поперечных стеновых панелей, т.е. ступенчатая передача усилий, при которой усилия с панели на панель предаются через опорные части плит перекрытий;

- зубчатый стык, представляющий модификацию стыка платформенного типа, обеспечивает более глубокое опирание плит перекрытий, которые наподобие «ласточкина хвоста» опираются на всю ширину стеновой панели, а усилия с панели на панель передаются через опорные части плит перекрытий;

- контактный стык с опиранием перекрытий на выносные консоли и непосредственной передачей усилий с панели на панель;

- контактно-гнездовой стык с опирание панелей также по принципу непосредственной передачи усилий с панели на панель и опиранием перекрытий через консоли или ребра («пальцы»), выступающие из самих плит и укладываемые в специально оставленные в поперечных панелях гнезда.

Основным типом узла опирания перекрытий на несущие стены продолжает оставаться платформенный стык – наиболее простой в выполнении и достаточно надежный.