Конструктивные схемы зданий

Лекция 9. Конструктивные решения гражданских зданий – 4 часа.

Основные несущие элементы (фундаменты, стены, отдельные опоры, перекрытия и покрытия) составляют несущий остов или несущий каркас здания. Совокупность этих элементов должна обеспечивать восприятие всех нагрузок, воздействующих на здание, и передачу их на основание (массив грунта под фундаментами здания), а также пространственную неизменяемость (жесткость) и устойчивость здания.

По конструктивной схеме несущего остова здания подразделяются на бескаркасные, каркасные и с неполным каркасом. В бескаркасных зданиях основными вертикальными несущими элементами служат стены, в каркасных — отдельные опоры (колонны, столбы), в зданиях с неполным каркасом — и стены, и отдельные опоры.

Жилые и общественные здания строят из штучных кирпичей и камней и из крупноразмерных деталей и элементов: крупноблочные, крупнопанельные и объемно-блочные.

В бескаркасных зданиях несущие стены вместе с перекрытиями образуют коробку, пространственная жесткость которой обеспечивается совместной работой стен и перекрытий.

Бескаркасные здания из кирпича и мелких камней возводят обычно с продольными несущими стенами наружными и внутренними. Поперечные стены в таких зданиях устраивают только в лестничных клетках в местах, где должны проходить дымовые и вентиляционные каналы, а также в промежутках между ними для придания большей устойчивости продольным стенам и зданию в целом. В бескаркасных зданиях с поперечными несущими стенами продольные наружные стены являются самонесущими, а перекрытия опираются на поперечные стены. Возводятся также бескаркасные здания, у которых несущими являются как поперечные, так и продольные стены. В таких зданиях панели перекрытий размером на комнату опираются всеми четырьмя сторонами на поперечные и продольные стены.

Бескаркасные крупноблочные дома со стенами из бетонных и других крупных блоков имеют преимущественно такую же конструктивную схему с тремя продольными несущими стенами, что и кирпичные дома. Эту схему применяют также при возведении общественных многоэтажных зданий. При этом в зависимости от ширины здания может быть не одна, а две внутренних продольных стены.

Бескаркасные крупнопанельные дома бывают: с тремя продольными несущими стенами, с поперечными несущими стенами-перегородками, устанавливаемыми с малым шагом друг от друга; с поперечными несущими стенами-перегородками, устанавливаемыми с большим шагом.

В крупнопанельных домах с тремя продольными несущими стенами (две наружные, одна внутренняя) наружные стеновые панели делают трехслойными из тяжелого бетона с утеплителем или однослойными из легкого, или ячеистого бетона. Многослойные панели состоят из наружного слоя железобетона толщиной 50 мм; среднего слоя теплоизоляции из минераловатных плит, пенобетона или других легких материалов; внутреннего несущего и отделочного слоя. Общая толщина такой панели 240—360 мм. Толщина панелей из легких бетонов зависит от их прочности, плотности и теплопроводности. Для внутренних продольных стен в домах этого типа используют сплошные железобетонные панели высотой в этаж и толщиной от 140 до 180 мм. Междуэтажные перекрытия в этом случае опираются на наружные и внутреннюю несущие стены. Перегородки устанавливают на перекрытия; панели перегородок в таких домах самонесущие, из гипсошлакабетона или других материалов.

В крупнопанельных домах с поперечными несущими стенами-перегородками все основные элементы несущие: поперечные перегородки, внутренняя продольная и наружные стены. Панели перекрытий в этих домах имеют опоры ее всех четырех сторон. При этом наружные стеновые панели, которые мало отличаются от наружных панелей в домах с продольными несущими стенами, считают самонесущими. Перегородочные панели в таких домах изготовляют из тяжелого бетона. Толщина панелей от 140 до 180 мм. Вместо бетонных применяют такясе виброкирпичные панели. Из таких же панелей возводят внутреннюю продольную стену. Панели перекрытий в домах с поперечными несущими перегородками делают толщиной 100—140 мм размером на комнату. Изготовляют их сплошными из тяжелого бетона.

В крупнопанельных домах санитарно-технические узлы монтируют из готовых кабин, оборудованных всеми приборами. Изготовляют санитарные кабины на заводах сборного домостроения и в подготовленном к монтажу виде доставляют на строительные площадки.

Каркасными, как правило, сооружают многоэтажные гражданские административные здания. В последние годы начали строить и каркасные многоэтажные жилые дома.

Несущий каркас таких зданий состоит из колонн и ригелей, выполняемых в виде балок. Колонны и жестко или шарнирно скрепленные с ними ригели образуют несущие рамы, воспринимающие вертикальные и горизонтальные нагрузки здания. Наружные стены каркасных зданий могут выполняться как самонесущие. В этом случае они опираются непосредственно на фундаменты или, на фундаментные балки, устанавливаемые по столбчатым фундаментам. Ненесущие стены в виде навесных панелей прикрепляют к наружным колоннам каркаса.

Каркасно-панельные здания в отличие от крупнопанельных, кроме панелей стен и перегородок, лестничных маршей, балконов и плит перекрытий, имеют еще элемент каркаса, который воспринимает усилия, действующие на здание Каркас образуется колоннами и опирающимися на них в уровне перекрытий ригелями,-по которым укладывают настилы или панели перекрытий.

Здание может иметь неполный каркас, когда колонны расположены лишь по внутренним осям, а ригели укладывают не только между колоннами, но и между колоннами и наружными стенами. При полном каркасе панели наружных стен служат лишь в качестве ограждения, так как элементы каркаса на них не опираются. В этом случае панели наружных стен навесные.

Объемно-блочные здания возводят из крупноразмерных элементов — объемных блоков, имеющих наибольшую степень заводской готовности. Блок представляет собой готовую часть здания, например комнату. Размеры объемных блоков зависят от схемы разрезки здания: на блоки-комнаты или на блоки, равные ширине дома. При второй схеме разрезки в каждом блоке размещаются две комнаты. Размеры объемных блоков зависят также от массы, которая ограничивается грузоподъемностью транспортных и монтажных средств.

Объемно-блочные дома имеют две основные конструктивные схемы: блочные и блочно-панельные.

В зданиях блочной схемы их наземную часть монтируют только из объемных блоков, устанавливаемых вплотную друг к другу. Иногда между блоками таких домов устраивают небольшие разрывы для коридоров и шахт инженерных коммуникаций.

В зданиях блочно-панельной схемы объемные блоки устанавливают один на другой, а между ними укладывают панели перекрытий. Объемные блоки можно также размещать в шахматном порядке.

Объемные блоки изготовляют из бетона, при этом для наружных стен возможно использование керамзито- и керамзито-перлитобетона. По технологии изготовления блоки бывают сборными и сборно-монолитными. Сборные объемные блоки делают из готовых плоских железобетонных панелей, которые соединяют с помощью сварки в кондукторах. Сборно-монолитные объемные блоки имеют обычно пять монолитно связанных плоскостей. Шестую (пол или наружную) стену делают отдельно и соединяют с монолитной частью блока сваркой закладных частей.

В целях сокращения типов сборных изделий для жилых и общественных зданий массового строительства вводится единый сортамент деталей, построенный на использовании единого укрупненного модуля 600 мм (6М) с дополнительным модулем (для особых случаев) 300 мм (ЗМ). В соответствии с этим для планировочной сетки жилых зданий принят ряд модульных размеров 1U2; 1,8; 2,4; 3,0; 3,6; 4,2; 4,8; 5,4; 6,0; 6,6 м, а высота этажей от пола до пола 2,8 м; для северных районов 3 м. Для планировочных решений общественных зданий принят ряд модульных размеров 1,2; 2,4; 3,6; 4,8; 6,0; 7,2; 9,0; 12,0; 15,0; 18,0; 24,0 м при высотах этажей 3,3; 3,6; 4,2; 4,8; 6,0 м.

Лекция 2.1. Многоэтажные каменные здания (2 часа)

Дата добавления: 2013-12-12