Несущий остов и конструктивные системы зданий кратко
Обновлено: 02.07.2024
Основой конструктивного решения зданий является выбор конструктивной и строительной системы, а затем — конструктивной схемы.
Конструктивная система — это совокупность взаимосвязанных вертикальных и горизонтальных несущих элементов (конструкций) здания, обеспечивающих его прочность, жесткость и устойчивость.
Строительная система — это комплексная характеристика конструктивного решения сооружения по материалу и технологии возведения основных несущих конструкций. Строительные системы бывают традиционные, монолитные и полносборные.
Конструктивная схема здания представляет собой вариант конструктивной системы по признакам состава и размещения в пространстве основных несущих конструкций. Ее выбирают на начальной стадии проектирования с учетом объемно-планировочных, конструктивных и технологических требований. Фундаменты, стены, отдельные опоры и перекрытия соединяются между собой в пространстве, образуя несущий остов здания.
В зависимости от вида основных несущих элементов каркаса, здания имеют такие конструктивные типы: бескаркасный, каркасный, с неполным каркасом (рис. 1).
Рис. 1. Конструктивные типы общественных зданий: а — бескаркасный; б — каркасный; в — с неполным каркасом. 1 — несущие стены; 2 — междуэтажное перекрытия; 3 — колонны; 4 — ригель; 5 — самонесущие стены
Бескаркасные здания состоят из системы ячеек, образованных стенами и перекрытиями (рис. 1. а). Этот конструктивный тип зданий чаще всего распространен при строительстве жилых домов, школ и других общественных зданий.
В каркасных зданиях нагрузки от перекрытия принимаются каркасом (колонн, ригелей, пролетами, фермами). Каркасный тип здания представляет собой многоярусную пространственную систему, которая состоит из колонн и междуэтажных перекрытий (рис. 1. б). Поскольку несущими элементами в таких зданиях являются колонны, ригели и перекрытия, то стены выполняют в них ограждающую роль. Такой тип зданий чаще всего используют для зданий повышенной этажности, а также тогда, когда необходимо иметь помещение больших размеров, свободных от внутренних опор.
В зданиях с неполным каркасом (рис. 1. в) нагрузки от перекрытия принимается внутренним рядом колонн и внешними стенами. В этих зданиях внутренние стены заменяются внутренним каркасом, одним или несколькими рядами колонн, по которым укладываются ригели. На ригели опираются плиты перекрытия. Включение в несущий остов здания элементов внутреннего каркаса дает экономию стенового материала и увеличивает, при одинаковых размерах здания, ее полезную площадь.
Каждый конструктивный тип здания имеет несколько конструктивных схем, которые отличаются взаимным расположением несущих элементов.
Для бескаркасных типов зданий (рис. 2) характерны такие конструктивные схемы:
— с продольным расположением несущих стен (в этом случае на продольные стены опираются плиты перекрытия);
— с поперечным расположением несущих стен (когда на поперечные стены опираются плиты перекрытия);
— с опиранием плит на продольные и поперечные стены (по контуру).
Рис. 2. Конструктивные схемы бескаркасных зданий: а — с продольным расположением несущих стен; б — с поперечным расположением несущих стен; в — с поперечными и продольными несущими стенами. 1 — внешние и внутренние несущие стены; 2 — плиты междуэтажного перекрытия; 3 — внутренние поперечные несущие стены; 4 — торцевая несущая стена; 5 — продольные и поперечные несущие стены; 6 — плиты перекрытия, опираются по контуру
Здания каркасного типа (рис. 3) могут иметь схемы: с поперечным расположением ригелей, с продольным расположением ригелей, с перекрестным расположением ригелей, безригельные.
Рис. 3. Конструктивные схемы каркасных зданий: а — с поперечным расположением ригелей; б — с продольным расположением ригелей; в — с перекрестным расположением ригелей; г — безригельного. 1 — колонны; 2 — ригели; 3 — самонесущие стены; 4 — плиты межэтажного перекрытия; 5 — продольный ригель; 6 — между колонные плиты перекрытия
Здания с неполным каркасом (рис. 4.) могут иметь схемы: с продольным расположением ригелей, с поперечным расположением ригелей, безригельные.
Рис. 4. Конструктивные схемы зданий с неполным каркасом: а — с продольным расположением ригелей; б — с поперечным расположением ригелей; в — безригельная. 1 — внешние стены; 2 — колонны; 3 — междуэтажные плиты перекрытия; 4 — ригели; 5 — плиты перекрытия
По сравнению с конструктивным типом здания, конструктивные схемы дают глубокую характеристику особенностям несущего остова здания. Выбор конструктивной схемы влияет на объемно-планировочное решение здания и определяет тип его основных конструкций.
Основание – массив грунта непосредственно воспринимающий всё нагрузки от сооружения.
Естественное основание – это грунт способный в природном состоянии выдерживать нагрузки от возведенного здания.
Искусственное основание – искусственно упрочнённый или уплотненный грунт, который в природном состоянии не обладает достаточной несущей способностью.
Требования к грунтам основания:
1. Обладать достаточной несущей способностью.
2. Обладать малой равномерной сжимаемостью.
3. Не должны быть пучинистыми (не должны увеличиваться в объеме при замерзании частиц воды в порах грунта).
4. Не размываться и не растворяться грунтовыми водами.
5. Не допускать просадок.
6. Не допускать оползней.
7. Не должны обладать ползучестью(длительные незатухающие деформации под нагрузкой).
2. Крупнообломочные (щебень, галька, гравий).
4. Глинистые (глина, суглинок, супесь)
6. Насыпные грунты.
Методы упрочнения искусственных оснований:
2. Силикатизация (жидкое стекло).
5. Замена слабого грунта более прочным.
Фундаменты.
4. Экономичные, экологичные, индустриальные.
Глубина заложения фундаментов – это расстояние от спланированной отметки земли до подошвы фундамента.
На глубину заложения фундамента влияют назначение здания, наличие подвала, район строительства, уровень грунтовых вод, вид грунта.
1. По конструктивному решению:
А) Из природного камня (бутовые)
3. По характеру работы:
4. По глубине заложения:
А) до 5 метров – мелкого заложения.
Б) более 5 метров – глубокого заложения.
5. По способу устройства:
А) Монолитные (бутобетонные, бутовые, бетонные).
Б) Сборные (выполняют из элементов заводского исполнения: блоков подушек, фундаментные плиты…).
Ленточные фундамент устраивают под несущие и самонесущие стены бескаркасных зданий в виде сплошной ленты.
Фундаментные блоки укладывают на цементно песчаный раствор с перевязкой швов.
В местах пересечения наружных и внутренних стен и в углах укладывают арматурные сетки.
Столбчатые фундаменты выполняют под стены малоэтажных зданий (без подвала) под колонны каркасных зданий.
Материалы: бутобетонные, бутовые, бетонные, железобетонные.
Сплошной фундамент – выполняют в виде сплошной монолитной железобетонной плиты под всей площадью здания или под его отдельной частью. Их устраивают когда грунты слабые, а нагрузки значительные.
Сплошные фундаменты проектируют в виде плоской или ребристой плиты, ребра располагают под несущей или самонесущей стеной или колонной
Свайные фундаменты применяют при строительстве на слабых, сильно сжимаемых грунтах и в тех случаях когда достижение естественного основания технически и экономически не целесообразно из-за большой глубины заложения.
Классификация свайных фундаментов:
1. По характеру работы.
3. По конструктивному решению.
4. По глубине заложения.
a) Короткие от 3-6 метров.
b) Длинные более 6 метров.
Поверху сваи объединяют железобетонным ростверком (монолитным или сборным).
Несущий остов и конструктивные системы зданий.
Основные конструктивные элементы здания и фундаменты, составляют единственную пространственную систему – несущий остов здания
Конструктивная система – взаимосвязанная совокупность вертикальных и горизонтальных несущих конструкций здания, которые совместно обеспечивают его прочность, жесткость, устойчивость.
Существует 3 основных вида систем:
Бескаркасная система – представляет собой жесткую, устойчивую коробку из взаимосвязанных между собой наружных и внутренних стен и перекрытий.
Такой тип делят на здания:
а) с продольными несущими стенами
б) с поперечными несущими стенами
в) перекрёстные, с продольными и поперечными несущими стенами
Каркасная система – система, в которой несущими элементами служат колонны, ригели, перекрытия.
Типы каркасных систем:
а) с поперечным расположением ригелей
б) с продольным расположением ригелей
в) с перекрёстным расположением ригелей
г) безригельный каркас
Комбинированная система – здание с неполным каркасом
В таких зданиях наружные стены, наряду свнутренним рядом колонн воспринимают нагрузку от межэтажных перекрытий и покрытий.
Обеспечение устойчивости и пространственной жесткости
Пространственная жесткость – способность отдельных элементов и всего здания не деформироваться от действия приложенных сил, сохранять геометрическую неизменяемость формы.
В бескаркасных зданиях пространств жесткость обеспечивается устройством внутренних поперечных стен, стен лестничных клеток, связанных с продольными наружными стенами и междуэтажными перекрытиями.
В каркасных зданиях пространственная жесткость обеспечивается:
1) За счет многоярусной рамы, состоящей из колонн, ригелей, перекрытий.
2) За счет стенок жесткости, устанавливаемых между колоннами на каждом этаже
3) За счет лестничных кл. и лифтовых шахт, связанных с конструкциями каркаса.
4) За счет установки плит – распорок между колоннами.
5) За счет надежного сопряжения элементов каркаса в сенах и узлах.
Крыши
Основные виды крыш:
б) Без чердачные совмещённые покрытия
в) Большие пролётные и плоские покрытия
1) Конструкция крыши должна обеспечить постоянные нагрузки, временные нагрузки и нагрузки возникающей при эксплуатации.
2)Ограждающая часть крыши должна быть водонепроницаемой , влагоустойчивой стойкой против воздействия агрессивно химических веществ, солнечной радиации и мороза, не подвергается короблению растрескиванию и расплавлению.
3)Конструкция должна иметь степень долговечности в соответствии с нормами и классом здания.
4)Экономичность устройства и минимум расхода средств на эксплуатацию.
Чердачные крыши и их конструкции.
Формы скатных крыш:
в) четырехскатные (вальмовая)
Несущие ограждающие конструкции скатной крыши.
Несущей конструкцией скатной крыши яв-ся.
Наслонные, висячие и комбинированные стропила.
Наслонные стропила это эл-ты в виде досок бревен или брусьев имеющихся не менее 2-ух опор висячие стропила устраивают при отсутствии промежуточных опор.
Минеральные АЦ плоские листы и черепица.
а) Рулонные: (рубероид, изол)
б) Штучные: мягкая черепица (Катепал, Тегола)
Водоотвод со скатных крыш выполняется наружным:
Организованный по специальным желобам.
К воронкам водосточных труб.
водосточные трубы располагают с шагом 20 метров во всех выступающих и западающих углах здания. Выполняют из оцинкованной стали
Безчердачные совмещённые покрытия
Совмещённые крыши –это плоские Безчердачные покрытия, совмещающиеся с конструкцией и нижняя поверхность является потолком верхнего этажа.
Водоотвод с плоских крыш часто организованный в основном наружный организованный с наружным неорганизованный для зданий высотой до 5ти этажей без балконов.
Лестницы.
1. Прочность и долговечность.
2. Достаточная пропускаемая способность
3. Удобство и безопасность при движении
4. Пожарная безопасность и экономичность.
Классификация:
1. По назначению.
b. Вспомогательные( для связи с подвалом и чердаком);
c. Служебные( для персонала);
d. Аварийные (для эвакуации из здания);
e. Пожарные( обеспечивающие выход на крышу);
2. По числу маршей:
3. По способу устр-ва:
a. Сборные (из мелкоразмерных и крупноразмерных эл-ов);
4. По условию пожарной безопасности:
a. Задымляемые, не защищенные от огня;
b. Изолированные, защищенные от огня:
c. Незадымляемуе, связаны с пом-ями через балкон.
Состав лестниц:
· Ограждения с поручнями.
Площадки / на:
Марш это конструкция сост. Из ступеней , поддерживающих их косоуров(располагаемых под ступенями ) или тетив(примыкаемых к ступеням сбоку)
Ступень(верт. Грань-подступенок, гор. Грань – проступь)
Все ступени марша должны быть одинаковыми, кроме верхней и нижней наз-х фризовыми)
Уклон лестницы на путях эвакуации должен быть не больше 1:1, ширина проступи должна быть не меньше 25 см. высота не больше 22 см.
Уклон лестниц: для основных 1:2, 1: 1,75;
Для вспомогательных можно 1: 1,25
Кол-во ступеней в марше 3-18;ширина марша доложна быть не менее шир. Любого эвак. Выхода на нее, но не менее:
1,35- для дет. Учережд.
1,2- для зд-ий с числом людей на этоже не боле 200 чел.
0,7 –для прохода к одиночным раб. Местам,
0,9 –для всех остальных случаев.
Шир. Площадок д\б не менее шир. Марша ( 1200мм), перед входом в лифт не менее 1,6м, промежуточные площадки не менее 1 м,
м\умаршами д\б зазор не менее 100 мм для пропуска пож. Шлангшов.
1) Из мелко- размерных эл-в
Сост. Из отдельно уст-ныхкосоуров, ступеней, плит , площадок и ограждений с поручнями.
2) Из крупно- размерных эл-ов
Сост. Из площадок и маршей заводского изготовления или из маршей с 2-мя полуплощадками
Основания.
Основание – массив грунта непосредственно воспринимающий всё нагрузки от сооружения.
Естественное основание – это грунт способный в природном состоянии выдерживать нагрузки от возведенного здания.
Искусственное основание – искусственно упрочнённый или уплотненный грунт, который в природном состоянии не обладает достаточной несущей способностью.
Требования к грунтам основания:
1. Обладать достаточной несущей способностью.
2. Обладать малой равномерной сжимаемостью.
3. Не должны быть пучинистыми (не должны увеличиваться в объеме при замерзании частиц воды в порах грунта).
4. Не размываться и не растворяться грунтовыми водами.
5. Не допускать просадок.
6. Не допускать оползней.
7. Не должны обладать ползучестью(длительные незатухающие деформации под нагрузкой).
2. Крупнообломочные (щебень, галька, гравий).
4. Глинистые (глина, суглинок, супесь)
6. Насыпные грунты.
Методы упрочнения искусственных оснований:
2. Силикатизация (жидкое стекло).
5. Замена слабого грунта более прочным.
Фундаменты.
4. Экономичные, экологичные, индустриальные.
Глубина заложения фундаментов – это расстояние от спланированной отметки земли до подошвы фундамента.
На глубину заложения фундамента влияют назначение здания, наличие подвала, район строительства, уровень грунтовых вод, вид грунта.
1. По конструктивному решению:
А) Из природного камня (бутовые)
3. По характеру работы:
4. По глубине заложения:
А) до 5 метров – мелкого заложения.
Б) более 5 метров – глубокого заложения.
5. По способу устройства:
А) Монолитные (бутобетонные, бутовые, бетонные).
Б) Сборные (выполняют из элементов заводского исполнения: блоков подушек, фундаментные плиты…).
Ленточные фундамент устраивают под несущие и самонесущие стены бескаркасных зданий в виде сплошной ленты.
Фундаментные блоки укладывают на цементно песчаный раствор с перевязкой швов.
В местах пересечения наружных и внутренних стен и в углах укладывают арматурные сетки.
Столбчатые фундаменты выполняют под стены малоэтажных зданий (без подвала) под колонны каркасных зданий.
Материалы: бутобетонные, бутовые, бетонные, железобетонные.
Сплошной фундамент – выполняют в виде сплошной монолитной железобетонной плиты под всей площадью здания или под его отдельной частью. Их устраивают когда грунты слабые, а нагрузки значительные.
Сплошные фундаменты проектируют в виде плоской или ребристой плиты, ребра располагают под несущей или самонесущей стеной или колонной
Свайные фундаменты применяют при строительстве на слабых, сильно сжимаемых грунтах и в тех случаях когда достижение естественного основания технически и экономически не целесообразно из-за большой глубины заложения.
Классификация свайных фундаментов:
1. По характеру работы.
3. По конструктивному решению.
4. По глубине заложения.
a) Короткие от 3-6 метров.
b) Длинные более 6 метров.
Поверху сваи объединяют железобетонным ростверком (монолитным или сборным).
Несущий остов и конструктивные системы зданий.
Основные конструктивные элементы здания и фундаменты, составляют единственную пространственную систему – несущий остов здания
Конструктивная система – взаимосвязанная совокупность вертикальных и горизонтальных несущих конструкций здания, которые совместно обеспечивают его прочность, жесткость, устойчивость.
Существует 3 основных вида систем:
Бескаркасная система – представляет собой жесткую, устойчивую коробку из взаимосвязанных между собой наружных и внутренних стен и перекрытий.
Такой тип делят на здания:
а) с продольными несущими стенами
б) с поперечными несущими стенами
в) перекрёстные, с продольными и поперечными несущими стенами
Каркасная система – система, в которой несущими элементами служат колонны, ригели, перекрытия.
Типы каркасных систем:
а) с поперечным расположением ригелей
б) с продольным расположением ригелей
в) с перекрёстным расположением ригелей
г) безригельный каркас
Комбинированная система – здание с неполным каркасом
В таких зданиях наружные стены, наряду свнутренним рядом колонн воспринимают нагрузку от межэтажных перекрытий и покрытий.
Обеспечение устойчивости и пространственной жесткости
Пространственная жесткость – способность отдельных элементов и всего здания не деформироваться от действия приложенных сил, сохранять геометрическую неизменяемость формы.
В бескаркасных зданиях пространств жесткость обеспечивается устройством внутренних поперечных стен, стен лестничных клеток, связанных с продольными наружными стенами и междуэтажными перекрытиями.
В каркасных зданиях пространственная жесткость обеспечивается:
1) За счет многоярусной рамы, состоящей из колонн, ригелей, перекрытий.
2) За счет стенок жесткости, устанавливаемых между колоннами на каждом этаже
3) За счет лестничных кл. и лифтовых шахт, связанных с конструкциями каркаса.
4) За счет установки плит – распорок между колоннами.
5) За счет надежного сопряжения элементов каркаса в сенах и узлах.
Крыши
Основные виды крыш:
б) Без чердачные совмещённые покрытия
в) Большие пролётные и плоские покрытия
1) Конструкция крыши должна обеспечить постоянные нагрузки, временные нагрузки и нагрузки возникающей при эксплуатации.
2)Ограждающая часть крыши должна быть водонепроницаемой , влагоустойчивой стойкой против воздействия агрессивно химических веществ, солнечной радиации и мороза, не подвергается короблению растрескиванию и расплавлению.
3)Конструкция должна иметь степень долговечности в соответствии с нормами и классом здания.
4)Экономичность устройства и минимум расхода средств на эксплуатацию.
Чердачные крыши и их конструкции.
Формы скатных крыш:
в) четырехскатные (вальмовая)
Несущие ограждающие конструкции скатной крыши.
Несущей конструкцией скатной крыши яв-ся.
Наслонные, висячие и комбинированные стропила.
Наслонные стропила это эл-ты в виде досок бревен или брусьев имеющихся не менее 2-ух опор висячие стропила устраивают при отсутствии промежуточных опор.
Минеральные АЦ плоские листы и черепица.
а) Рулонные: (рубероид, изол)
б) Штучные: мягкая черепица (Катепал, Тегола)
Водоотвод со скатных крыш выполняется наружным:
Организованный по специальным желобам.
К воронкам водосточных труб.
водосточные трубы располагают с шагом 20 метров во всех выступающих и западающих углах здания. Выполняют из оцинкованной стали
Безчердачные совмещённые покрытия
Совмещённые крыши –это плоские Безчердачные покрытия, совмещающиеся с конструкцией и нижняя поверхность является потолком верхнего этажа.
Водоотвод с плоских крыш часто организованный в основном наружный организованный с наружным неорганизованный для зданий высотой до 5ти этажей без балконов.
Лестницы.
1. Прочность и долговечность.
2. Достаточная пропускаемая способность
3. Удобство и безопасность при движении
4. Пожарная безопасность и экономичность.
Классификация:
1. По назначению.
b. Вспомогательные( для связи с подвалом и чердаком);
c. Служебные( для персонала);
d. Аварийные (для эвакуации из здания);
e. Пожарные( обеспечивающие выход на крышу);
2. По числу маршей:
3. По способу устр-ва:
a. Сборные (из мелкоразмерных и крупноразмерных эл-ов);
4. По условию пожарной безопасности:
a. Задымляемые, не защищенные от огня;
b. Изолированные, защищенные от огня:
c. Незадымляемуе, связаны с пом-ями через балкон.
Состав лестниц:
· Ограждения с поручнями.
Площадки / на:
Марш это конструкция сост. Из ступеней , поддерживающих их косоуров(располагаемых под ступенями ) или тетив(примыкаемых к ступеням сбоку)
Ступень(верт. Грань-подступенок, гор. Грань – проступь)
Все ступени марша должны быть одинаковыми, кроме верхней и нижней наз-х фризовыми)
Уклон лестницы на путях эвакуации должен быть не больше 1:1, ширина проступи должна быть не меньше 25 см. высота не больше 22 см.
Уклон лестниц: для основных 1:2, 1: 1,75;
Для вспомогательных можно 1: 1,25
Кол-во ступеней в марше 3-18;ширина марша доложна быть не менее шир. Любого эвак. Выхода на нее, но не менее:
1,35- для дет. Учережд.
1,2- для зд-ий с числом людей на этоже не боле 200 чел.
0,7 –для прохода к одиночным раб. Местам,
0,9 –для всех остальных случаев.
Шир. Площадок д\б не менее шир. Марша ( 1200мм), перед входом в лифт не менее 1,6м, промежуточные площадки не менее 1 м,
м\умаршами д\б зазор не менее 100 мм для пропуска пож. Шлангшов.
1) Из мелко- размерных эл-в
Сост. Из отдельно уст-ныхкосоуров, ступеней, плит , площадок и ограждений с поручнями.
2) Из крупно- размерных эл-ов
Сост. Из площадок и маршей заводского изготовления или из маршей с 2-мя полуплощадками
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.
Описание презентации по отдельным слайдам:
Несущий остов здания
Несущий остов здания
Несущий остов здания - пространственная структура горизонтальных и вертикальных несущих элементов (фундаменты, стены, столбы, перекрытия и т.п.), где каждый элемент выполняет специфические функции единой системы.
Конструктивное решение элементов и частей несущего остова определяет конструктивную систему здания, обеспечивающую этому зданию прочность, жесткость и устойчивость.
Конструктивные системы различаются по ряду характерных признаков:
по характеру работы (по способу распределения и передачи усилий, возникающих от внешних воздействий);
по форме несущих элементов (прямолинейные и криволинейные);
по системе их пространственной взаимосвязи (плоскостные и пространственные).
В практике строительства исторически сложились следующие конструктивные системы: стоечно-балочная, стеновая, арочная, сводчатая и подвесная (висячая).
Стоечно-балочная конструктивная система состоит из вертикальных несущих элементов – стоек, столбов, колонн, и горизонтальных несущих элементов – балок, прогонов, называемых также ригелями, и плит (панелей), уложенных на горизонтальные элементы.
Стеновая конструктивная система состоит из распространённых конструктивных элементов плит (горизонтальных панелей) и стен (вертикальных панелей). Плиты и стены являются прямолинейными по форме несущими элементами. По системе пространственной взаимосвязи несущих элементов стеновая конструктивная система также является пространственной.
В арочной конструктивной системе несущий элемент – брус имеет криволинейное очертание и работает на сжатие. По системе пространственной взаимосвязи арочная конструктивная система является плоскостной.
В сводчатой конструктивной системе материал работает на сжатие, передавая с верхних элементов на нижние полезную нагрузку и собственный вес. Эта конструктивная система по форме несущих элементов является криволинейной, а по системе пространственной взаимосвязи несущих элементов относится к пространственной.
В подвесной (висячей) конструктивной системе основные несущие элементы (металлические стержни, ванты – системы тросов), криволинейные по форме, работают на растяжение. По системе пространственной взаимосвязи несущих элементов эта конструктивная система является пространственной.
Характерные признаки основных конструктивных систем
В зависимости от характера расположения основных несущих конструкций стоечно-балочная (каркасная) и стеновая (бескаркасная) конструктивные системы зданий могут иметь несколько конструктивных подсистем, так называемых конструктивных схем зданий.
Конструктивные схемы
стеновой
конструктивной
системы
а) с продольными несущими стенами;
б) с поперечными несущими стенами;
в) смешанная схема;
1 – несущая наружная стена; 2 – несущая внутренняя стена;
3 – самонесущая стена;
4 – стены жёсткости (лестничная клетка);
5 – плиты перекрытий
Конструктивные схемы
стоечно-балочной (каркасной) конструктивной системы
а) с продольным расположением ригелей; б) с поперечным расположением ригелей;
в) с перекрёстным расположением ригелей; г) безригельная каркасная конструктивная система; 1 - колонны; 2 - ригели; 3 плиты перекрытий; 4 - плита-капитель или надколонная плита; 5 - межколонные плиты; 6 - пролётная плита с опиранием по контуру
Виды каркасов
а) рамный; б) рамно-связевой; в) связевой;
1 - ригель; 2 - диафрагма жёсткости;
3 - шарнирное соединение ригеля с колонной
Конструктивные схемы
смешанной конструктивной системы:
неполный каркас
а) с продольным расположением ригелей;
б) с поперечным расположением ригелей;
1 - колонны; 2 - ригели; 3 - плиты перекрытий;
4 - несущие стены
Мы разобрались с тем, какие бывают типы несущих остовов, они характеризовались по виду вертикальных опор.
Теперь посмотрим, каковы разновидности несущего остова в пределах каждого из его типов. Эти разновидности определяют типы конструктивных систем.
Конструктивные системы при стеновом несущем остове
Классификация стеновых конструктивных систем зависит от того, на какие стены опирается перекрытие — продольные или поперечные. Сразу возникает вопрос, какие стены считать продольными, а какие поперечными? А если здание квадратное, круглое, любой другой сложной формы? Поэтому здесь мы условно принимаем протяжённое здание, вдоль длинной фасадной стороны которого расположены продольные стены, а вдоль короткой - поперечные.
Продольно-стеновая система - несущими являются продольные стены.
Поперечно-стеновая система — несущими являются поперечные стены.
Надо сказать, что в многоэтажных домах поперечно-стеновая система наиболее эффективна: помимо большей, по сравнению с продольно-стеновой системой, жёсткостью она позволяет проектировать широкие оконные проёмы, вплоть до витражей и сплошного остекления. Но в малоэтажном строительстве, где нагрузки на стены не столь велики, это не имеет большого значения, и устройство широких проёмов не вызывают трудностей (кроме витражей и сплошного остекления, когда нужно применять особые приёмы по устройству стены).
Смешанная система имеет место, если нагрузка распределяется на продольные и поперечные несущие стены.
В индивидуальном малоэтажном домостроении по смешанной системе проекты осуществляются наиболее часто. Это обстоятельство вызвано тем, что планировка малоэтажных домов зачастую сложная, имеет много разных помещений. Расположение плит перекрытия в одном направлении во всём доме не является оптимальным вариантом по экономическим, конструктивным или иным соображениям. Вот тогда и возводят здание смешанной конструктивной системы.
Стеновые конструктивные системы очень эффективны и чаще всего применяются в малоэтажном строительстве. Однако у них есть существенные недостатки:
- в случае перепланировки помещений, требующей переноса стен, сделать это будет затруднительно, либо невозможно совсем;
- создание больших пространств помещений ограничивается возможностями элементов перекрытия (балок, плит);
- несущие наружные стены не позволяют устраивать витражи - остеклённые поверхности, значительно превышающие размеры окон.
С этими недостатками справляется каркасный несущий остов, при котором также возможны разные конструктивные системы.
Конструктивные системы при каркасном несущем остове (полном каркасе)
Ригель — это элемент конструкции перекрытия (покрытия), передающий нагрузку от плит перекрытия на колонны. Ригелем является главная балка или ферма. Но в практике строительства ригелем называют только балку, а у фермы остаётся её название.
При любом расположении ригеля схема работы такая: на колонны укладываются ригели, а на ригели — плиты. И ригели, и плиты представляют собой элементы конструкции перекрытия, которые соединяются между собой в узлах. Нагрузка, действующая на перекрытие, воспринимается плитами, плиты передают её на ригели, ригели - на колонны, через колонны нагрузка передаётся на фундамент и, наконец, - на фунт.
- Конструктивные системы с поперечным расположением ригеля. Ригели имеют направление, перпендикулярное к длинной стороне фасада, а плиты, на них уложенные, располагаются вдоль этой стороны. При такой схеме плиты опираются на ригели по двум коротким сторонам.
- Конструктивные системы с продольным расположением ригеля. Схема та же, но направление ригеля и плит поменялось местами. Плиты также опираются на ригели по двум коротким сторонам.
- Конструктивные системы с перекрёстным расположением ригелей. Плиты укладываются на ригели в одном направлении, либо на ригели обоих направлений.
- Безригельное перекрытие (покрытие). В этой схеме ригели отсутствуют, а плиты опираются по четырём точкам на колонны. Для облегчения работы плит и колонн устраивают капители, которые увеличивают площадь опирания плит.
Здесь надо несколько слов сказать о методах возведения наружных и внутренних стен в доме с каркасным несущим остовом. Наружные стены представляют собой заполнение между стойками каркаса. Они могут быть либо навесными (панели), которые крепятся к колоннам и передают свой вес на каркас, либо самонесущими, опирающимися поэтажно на перекрытие. Эти самонесущие стены выполняются чаще всего из материала, который применяется в стеновой системе: кирпич и всевозможные мелкие блоки. Внутренние стены являются, по сути, перегородками, которые могут располагаться не только по оси колонн, но и в любом другом месте. Это бесспорно даёт свободу мысли архитектора.
Каркасные системы имеют некоторые преимущества по сравнению со стеновыми системами, особенно они незаменимы в высотных жилых и офисных зданиях, производственных зданиях и ряде других сооружений.
В малоэтажном индивидуальном строительстве полный каркас ещё несколько лет назад применялся крайне редко. Прежде всего, это было связано с традиционными методами возведения малоэтажных домов и со строительными материалами, используемыми при их строительстве. В России традиционно используется кирпич или дерево, из них не возводят каркас (не имеются в виду фахверковые дома). Однако в последнее время, вследствие новых веяний в архитектуре, которые диктуются требованиями заказчиков к индивидуальному жилищу (большие просторные площади и объёмы, витражи, широкие проёмы и т.п.), всё чаще прибегают к полному каркасу. Этому помогает и всё более широкое внедрение в индивидуальное домостроение монолитного железобетона и стального проката.
Конструктивные системы при комбинированном несущем остове (неполном каркасе)
Комбинированный несущий остов предполагает различные сочетания стоек каркаса и несущих стен. Благодаря этому разнообразию, комбинированный остов очень благодатен для течения архитектурной мысли; он универсален и для многоэтажных, и для малоэтажных домов, а также офисных зданий.
Многовариантность сочетаний отдельно стоящих опор и несущих стен можно разделить на следующие группы.
Читайте также: