Тема 12 конструктивные схемы
Выбор конструктивной схемы многоэтажных зданий определяется этажностью и объемно-планировочной структурой (секционная, коридорная, галерейная). Значительное влияние на выбор схемы оказывает также индустриальная база места строительства (характер производимых изделий, возможности механизации строительных процессов и местные строительные материалы). Конструктивная схема в свою очередь оказывает влияние на планировочное и архитектурно-художественное решение жилого дома.
В нашей практике строительства многоэтажных жилых зданий применяют бескаркасные и каркасные конструктивные системы, реже — смешанные.
Бескаркасная (стеновая) система является преобладающей в жилищном строительстве. Она наиболее проста в изготовлении всех элементов конструкции и особенно в их монтаже и применима при любом стеновом материале — кирпиче, естественном камне, блоках, панелях. При стеновой системе во всех помещениях стены гладкие, без выступов.
Каркасная система создает условия для значительного, облегчения массы здания. Однако при такой системе повышается трудоемкость монтажа конструкций. Поэтому применение каркаса в современных условиях целесообразно только при повышенной этажности зданий (20 этажей и выше) и наличии высокоэффективных материалов для ограждающих конструкций.
Смешанная система (неполный каркас) характеризуется сочетанием наружных несущих стен с внутренним каркасом. Применяют ее сравнительно редко.
Как бескаркасная (стеновая), так и каркасная системы в зависимости от взаиморасположения основных конструктивных элементов могут строиться по следующим конструктивным схемам:
а) с продольными несущими конструкциями;
б) с поперечными несущими конструкциями;
в) с взаимно перпендикулярным расположением несущих элементов (совмещенная схема).
В продольной схеме несущие стены или ригели располагаются вдоль здания, а элементы перекрытия — поперек; в поперечной схеме несущие элементы располагаются поперек здания, а элементы перекрытия — вдоль. Таким образом, и в той и другой схемах перекрытия работают в одном направлении. В совмещенной конструктивной схеме несущие элементы располагаются как вдоль, так и поперек здания, создавая условия работы перекрытия в двух взаимно перпендикулярных направлениях.
В схеме с продольными несущими стеновыми конструкциями наружные стены выполняют одновременно несущие и теплоограждающие функции. Поэтому для них следует применять материалы, достаточно прочные и в то же время теплоэффективные. Так как свойства прочности и теплоэффективности в материалах нарастают непропорционально, то обычно при такой схеме полного использования обоих свойств материалов не достигается.
Для продольных несущих стен обычно применяют кирпич, шлакобетонные и керамзитобетонные блоки или панели.
Схема с поперечными несущими стеновыми конструкциями позволяет разделить несущие и ограждающие функции стен (внутренние поперечные стены несут, наружные ограждают) и поэтому создает условия для более рационального использования свойств строительных материалов. При этом несущие стены выполняют из кирпича, бетонных блоков или панелей, а наружные — из легких панелей, разнообразных конструкций, в том числе слоистых, с использованием эффективных теплоизолирующих материалов.
В схеме с поперечными несущими стенами конструктивный шаг принимают на комнату (2,4...3,6 м); на квартиру (4,8...6,0 м); смешанный (чередование большого и малого шагов). Выбор шага непосредственно связан с планировочной структурой здания. Схемы с широким шагом между поперечными стенами создают возможность более гибкого архитектурно-планировочного решения квартир.
Совмещенная конструктивная схема применяется главным образом в крупнопанельных зданиях. В этом случае перекрытия опираются на поперечные и продольные стены, что дает возможность делать панели перекрытий очень тонкими (100...120 мм). Правда, при такой конструкции шаг несущих поперечных перегородок может быть принят сравнительно небольшим (3,0... ...3,6 м).
При каркасной системе ригели могут располагаться как вдоль, так и поперек здания, что принципиально не меняет конструкции перекрытий и стен. При безригельном каркасе панели перекрытия опираются непосредственно на колонны и работают в двух направлениях (смешанная схема). Конструкция таких панелей значительно усложняется и поэтому применяется редко.
Существует еще один вид конструкции жилых зданий — конструкция, собираемая из объемных элементов. Такие элементы, изготовляемые на заводе, могут быть размером на комнату, две комнаты, на квартиру. Эти блоки делаются различных конструктивных решений с разной технологией изготовления: монолитные блоки, блоки, собираемые на заводе из панелей, блоки каркасной конструкции. Таким образом, и эту систему можно свести к трем вышеизложенным конструктивным схемам.
Наряду со сборными конструкциями разработаны различные варианты монолитных и сборно-монолитных конструкций, использование которых весьма эффективно для зданий большой этажности и особенно при сложных объемно-планировочных их решениях. Методами строительства являются: методы подъёма этажей и передвижной опалубки.
Вводная лекция (7 семестр)