Основные конструктивные системы гражданских зданий

Стены крупнопанельных зданий

Рис. 2. Разрезка наружных стен крупнопанельных зданий на панели: 1 — панель размером на комнату, 2 — панель размером на две комнаты

Бескаркасные крупнопанельные здания строят в настоящее время высотой 5, 9, 12, 16 и даже 25 этажей. Пространственная жесткость и устойчивость таких зданий при действии на них ветровой нагрузки обеспечивается совместной работой соединенных друг с другом и с перекрытиями продольных и поперечных панельных стен.В зависимости от архитектурно – планировочных требований крупнопанельные здания могут выполняться по разнообразным конструктивным схемам.

Несущимимогут быть только продольные наружные и внутренние стены или только поперечные внутренние и торцовые. В таких зданиях панели перекрытий опираются по двум сторонам на продольные или на поперечные стены.

Несущими (могут быть одновременно все продольные и поперечные стены. В таких зданиях панели перекрытий опираются по контуру — по всем четырем сторонам.

Виды конструктивных схем каркасных зданий

Конструктивная система представляет собой взаимосвязанную совокупность вертикальных и горизонтальных несущих конструкций здания, которые совместно обеспечивают его прочность, жесткость и устойчивость. По виду вертикальной несущей конструкции различают пять основных и семь комбинированных конструктивных систем, которые можно представить так:

Каркасная система с пространственным рамным каркасом применяется преимущественно в строительстве многоэтажных общественных зданий в 9 и более этажей.

Бескаркасная система самая распространённая в жилищном строительстве, ее используют в зданиях различных планировочных типов высотой от одного до 16 этажей и более.

Объемно-блочная система зданий в виде установленных друг на друга объемных блоков применяется для жилых домов высотой до 12 этажей в обычных и сложных грунтовых условиях.

Ствольную систему применяют в зданиях высотой более 16 этажей.

Наиболее целесообразно применение ствольной системы для компактных в плане многоэтажных зданий, особенно в сейсмостойком строительстве, а также в условиях неравномерных деформаций основания (на просадочных грунтах, над горными выработками и т.п.)

Оболочковая система присуща уникальным высотным зданиям жилого административного или многофункционального назначения.

Для бескаркасных типов зданий характерны следующие схемы: с продольным расположением несущих стен (на них опираются междуэтажные перекрытия); с поперечным расположением несущих стен (наружные стены, за исключением торцовых – самонесущие, на них не передаются нагрузки от перекрытий); перекрёстная – с опиранием плит перекрытия (по контуру, т.е. опирание на четыре стороны) на продольные и поперечные стены.

Для каркасного типа зданий используются следующие схемы: с продольным расположением ригелей; с поперечным расположением ригелей; с перекрёстным расположением ригелей; безригельные.

Выборконструктивной схемы влияет на объёмно-планировочное решение здания и определяет тип его основных конструкций.

Основные конструктивные системы гражданских зданий

Здания, выполняемые из заранее изготовленных крупнораз­мерных плоскостных элементов стен, перекрытий, покрытий и других элементов, называют крупнопанельными. Панели, про­изводимые в заводских условиях, имеют повышенную готовность: в них вмонтированы окна, двери, отопительные приборы. При­менение таких конструкций повышает производительность тру­да, сокращает сроки строительства.

Конструктивные элементы здания (фундаменты, стены, ко­лонны и перекрытия), соединяясь между собой в пространстве, об­разуют несущий остов. По особенностям пространст­венного остова различают следующие конструктивные типы зданий: бескаркасный, каркасный и с неполным каркасом (рис. 2.1).

Рис. 2.1. Конструктивные типы гражданских зданий: а— бескаркасный; б — каркасный; в — с неполным каркасом; 1 — несу­щие стены;2 — междуэтажные перекрытия; 3 — колонны; 4 — ригели; 5— самонесущие стены

Бескаркасные здания (с несущими стенами) представляют со­бой системы ячеек, образованных стенами и перекрытиями. На­ружные и внутренние стены воспринимают нагрузки от между­этажных перекрытий. Бескаркасный тип получил широкое распространение при возведении жилых домов, школ и других общественных зданий.

Для пятиэтажных крупнопанельных домов наибольшее при­менение нашли следующие основные конструктивные бескар­касные типы:

1) с несущими продольными стенами (а)

2) с часто расположенными поперечными стенами и с пере­крытиями размером «на комнату» (б)

3) с несущими поперечными стенами и опиранием перекры­тий на две или три стороны, с несущими редко расположенными стенами, с перекрытиями из предварительно напряженных много­пустотных железобетонных настилов, с поперечными несущими стенами, работающими на изгиб как балки-стенки (в)

4) с несущими продольными наружными и внутренними сте­нами, поперечными диафрагмами жесткости и перекрытиями из железобетонных предварительно напряженных многопустотных настилов, опирающихся на две стороны.

Рис. 2.2. Конструктивные типы бескаркасных крупнопанельных зданий

Крупнопанельные жилые дома повышенной этажности со­оружаются как бескаркасные здания с поперечными несущими стенами:

· с опиранием панели по контуру, с шагом поперечных стен 2,6 и 3,2 м и расстоянием между осями трех продольных стен зда­ния по 5,75 м;

· с шагом 3,2 м и расстоянием между осями трех продольных стен 5,6 м;

· с шагом поперечных стен 2,7 и 3,3 м и расстоянием между осями трех продольных стен 6 м;

· с шагом 3,2 м и расстоянием между осями трех продольных стен 5 м;

· со взаимосмешанным шагом 3,0 и 3,3 м и расстоянием меж­ду осями трех продольных стен 5,7 и 4,8 м;

· с поперечным шагом 6 м и расстоянием между осями трех продольных стен 5 м;

· с шагом поперечных несущих стен 2,65 и 3,4 м и расстояни­ем между осями трех продольных стен 5,76 м;

· с продольными несущими стенами с двумя пролетами по 6 м каждый.

Пространственная жесткость в крупнопанельных зданиях достигаетается устройством:

§ многоярусной рамы, которая образована пространствен­ным сочетанием колонн, ригелей, перекрытий и представляет собой геометрически неизменяемую систему;

§ стенок жесткости, устанавливаемых между колоннами (на каждом этаже);

§ плит-распорок, уложенных в междуэтажных перекрытиях (между колоннами);

§ стен лестничных клеток и лифтовых шахт, связанных с кон­струкциями каркаса;

§ надежного сопряжения элементов каркаса в стыках и узлах.