Іі.3.2 Конструктивні системи будівель

Конструктивна система являє собою сукупність взаємопов’язаних конструктивних елементів будівлі, що забезпечують її міцність, жорсткість, стійкість і необхідний рівень експлуатаційний якостей. В конструктивній системі суміщаються несучі конструкції, що сприймають силові впливи і виконують функції захисту внутрішнього простору від несилових впливів.

Несучі конструкції будівлі включають в себе вертикальні та горизонтальні взаємозв’язані елементи.

Вертикальні несучі конструкції сприймають вертикальні навантаження на споруду і передають їх на основу.

Горизонтальні несучі конструкції –покриття і перекриття – сприймають всі прикладені до них вертикальні навантаження і поповерхово ц передають їх вертикальним несучим конструкціям. Горизонтальні несучі конструкції виконують в будівлях також роль горизонтальних діафрагм жорсткості, що сприймають поповерхово горизонтальні навантаження і впливи (вітрові, сейсмічні і ін.). Перекриття – діафрагми жорсткості забезпечують сумісність і рівність горизонтальних переміщень вертикальних несучих конструкцій від вітрових і сейсмічних навантажень. Це досягається за рахунок жорсткого з'єднання вертикальних несучих елементів із горизонтальними.

Горизонтальні несучі конструкції при числі поверхів більше двох однотипні за матеріалом. Вони повинні бути незаймистими, цьому краще всього відповідає залізобетон.

Вертикальні несучі конструкції будівель різнотипні. Розрізняють наступні типи вертикальних несучих конструкцій:

- стержневі із елементів суцільного поперечного перетину (каркас);

- площинні (стіни);

- об’ємно-блочні;

- об’ємно-просторові елементи у вигляді тонкостінних стержнів відкритого або закритого профілю (стволи жорсткості);

- об’ємно-просторові елементи у вигляді тонкостінної оболонки замкнутого профілю.

Відповідно розрізняють п’ять конструктивних систем будівель:

- каркасну;

- площинну (стінову);

- об’ємно-блочну;

- ствольну;

- оболонкову.

Поряд із основними конструктивними системами широко використовують комбіновані, в яких вертикальні несучі конструкції компонуються із різнотипних елементів – стержневих і площинних, стержневих і ствольних і т. п.

Система з неповним каркасомбазується на розподілі всіх вертикальних і горизонтальних навантажень між стінами і каркасом. Система використовується у двох варіантах: з несучими зовнішніми стінами і внутрішнім каркасом або із зовнішнім каркасом і внутрішніми несучими стінами.

Система каркасно-діафрагмова(каркасно-дискова, каркасно-стінова) базується на розподілі статичних функцій між стіновими (в’язевими) і стержневими елементами несучих конструкцій: на стінові елементи передаються всі або більша частина горизонтальних навантажень і впливів, на стержневі (каркас)) – переважно вертикальні навантаження.

Каркасно-ствольна система базується на розподілі статичних функцій між каркасом, що сприймає вертикальні навантаження, і стволом (або декількома стволами), що сприймає горизонтальні навантаження та впливи.

Системи каркасно-ствольна і каркасно-діафрагмова є похідними від системи просторового рамного каркасу, вихідною для всіх каркасних систем.

Ствольно-стінова системабазується на поєднанні несучих стін і ствола (стволів) з розподілом вертикальних і горизонтальних навантажень між цими елементами в різних співвідношеннях.

Оболонково-ствольна системабазується на поєднанні зовнішньої несучої оболонки і несучого ствола в середині будівлі, що працюють сумісно на сприйняття вертикальних і горизонтальних навантажень. Ствольно-стінова і оболонково-ствольна системи відносяться до типу без каркасних систем.

Каркасно-оболонкова системабазується на поєднанні зовнішньої несучої оболонки будівлі з внутрішнім каркасом при роботі оболонки на всі види навантажень і впливів, а каркасу – переважно на вертикальні навантаження.