Бескаркасное здание с продольными несущими стенами
Обновлено: 02.05.2024
Бескаркасные здания на просадочных грунтах следует проектировать по жестким или комбинированным конструктивным схемам, не допускающим прогрессирующего обрушения частей зданий при повреждении отдельных несущих конструкций:
- с продольными несущими стенами и поперечными диафрагмами жесткости (стены лестничных клеток, лифтовых шахт и др.);
- с поперечными и продольными несущими стенами.
Надземную часть бескаркасных жилых и общественных зданий следует, как правило, проектировать по жесткой конструктивной схеме.
Несущие стены зданий следует располагать симметрично относительно продольной и поперечной осей зданий и обеспечивать равномерное распределение жесткостей по длине и ширине здания. Поперечные стены следует проектировать сквозными на всю ширину здания. Смещение поперечных стен допускается на величину не более 0,6 м (в осях).
Величина смещения продольных стен допускается не более 1,8 м, при этом место излома продольных стен должно быть связано с поперечными несущими стенами.
Конструкции бескаркасных зданий проектируются как элементы единой пространственной системы для восприятия усилий от приходящихся на них нагрузок и воздействий неравномерных деформаций основания. С этой целью предусматривать:
- устройство замкнутых фундаментного и цокольного поясов по всем наружным и внутренним стенам; также рекомендуется устройство замкнутых поясов в уровне всех межэтажных перекрытий и покрытия;
- устройство в крупноблочных и кирпичных зданиях поэтажных железобетонных поясов, располагаемых в уровне перемычек или перекрытий по всем наружным и внутренним стенам, а в панельных зданиях - поэтажных поясов, совмещенных с конструкциями наружных и внутренних стеновых панелей;
- соединение конструкций фундаментов с надфундаментными конструкциями с вертикальными связями;
- соединение панелей перекрытий между собой и с несущими стенами, а также заливку швов между панелями цементным раствором марки 100.
В панельных зданиях допускается совмещение фундаментного и цокольного поясов с конструкциями цокольных железобетонных панелей.
Деформационные швы в бескаркасных зданиях следует предусматривать в виде парных поперечных стен.
В крупнопанельных зданиях стыки между элементами следует выполнять одним из следующих способов:
- в виде шпонок со сваркой арматурных выпусков и замоноличиванием шпонок бетоном;
- сваркой стальных закладных деталей, приваренных к рабочей арматуре;
- соединением скобами петлевых выпусков с последующим замоноличиванием.
В горизонтальных стыках панелей следует предусматривать швы из цементного раствора марки не ниже 100. В каменных зданиях углы и пересечения стен следует армировать горизонтальными сетками с ячейками размером 7*7 см из арматуры диаметром 4÷6 мм, укладываемыми в швах по высоте через 1 м и заделываемыми в каждую сторону от пересечений осей стен на 1,2÷1,5м. Глубина опирания панелей перекрытий и покрытий на несущие стены зданий должна быть не менее 12 см.
При устройстве лоджий со смещением участков продольных стен на расстояние не более 1,5 м в осях следует предусматривать прямолинейные железобетонные стеновые и фундаментные пояса в плоскости стены, а также по контуру лоджий. Одна из стен лоджии должна быть, как правило, продолжением поперечной стены здания.
Балконы и эркеры следует устраивать на консольном выносе перекрытий.
В зданиях, проектируемых с учетом выравнивания, следует предусматривать опирание лоджий на перекрытие.
Особенности проектирования зданий и сооружений с учетом их выравнивания в период эксплуатации.Выбор метода выравнивания производится в зависимости от конструктивного решения здания (сооружения), грунтовых условий площадки строительства, величины деформаций земной поверхности.
Для бескаркасных зданий с возможностью их выравнивания домкратами в фундаментной части следует предусматривать проемы (для размещения домкратов) и горизонтальный разделительный шов между поднимаемой и опорной частями здания (сооружения). Также следует обеспечивать свободный доступ к местам установки выравнивающих устройств. В местах размещения устройств высота от пола до выступающих конструкций потолка должна быть не менее 1,9 м.
Шахты лифтов следует проектировать опирающимися на выравниваемую (поднимаемую) часть здания или обособленными на самостоятельных фундаментах, отделенных от конструкций фундаментов и конструкций надземной части здания разделительным швом и зазорами, достаточными для корректировки отклонений лифтовых шахт. В фундаментах лифтовых шахт должны быть предусмотрены проемы для установки выравнивающих устройств.
В зависимости от вида несущего остова различают две основны конструктивные схемы зданий и сооружений — каркасную и бескаркасную.
Каркасные здания и сооружения делят на полнокаркасные и неполнокаркасные.
В полнокаркасных зданиях все нагрузки передаются на каркас, т. е. на систему связанных между собой вертикальных колонн и горизонтальных балок (ригелей). В этих зданиях колонны каркаса располагают как по периметру наружных стен, так и внутри здания.
Полнокаркасные здания и сооружения проектируют главным образом в случаях, когда имеют место значительные нагрузки (тяжелое технологическое оборудование, мостовые краны). Промышленные здания, как одноэтажные, так и многоэтажные, проектируют преимущественно с полным каркасом.
Рис. 1. Конструктивные схемы каркасных зданий: а — с продольным расположением ригелей; б — то же, с поперечным; в — то же, с перекрестным; г — безригельное решение
В индустриальном строительстве в основном используются железобетонные каркасы, поскольку металлические каркасы имеют ограничения по огнестойкости и теплопроводности. Рассмотрим узлы каркасов, в которых восприятие горизонтальных усилий и общая устойчивость конструктивной системы обеспечиваются рамами двух направлений (рис. 1, в). Указанное обстоятельство требует решения узлов соединения колонны и ригеля (распорной плиты) как жестких, способных воспринимать возникающие в несущей системе опорные моменты ригелей.
Элементы и узлы рамной системы трудно поддаются унификации, что связано со значительным изменением внутренних усилий по высоте каркаса. Вместе с тем рамная система обеспечивает равномерную передачу нагрузок на фундамент и хорошо согласуется с архитектурно-планировочными требованиями.
Элементы рамных каркасов те же, что и связевых (кроме диафрагм жесткости, которые в рамных каркасах не применяются), но у них иное конструктивное решение, связанное с восприятием ригелями значительных опорных моментов и участием колонн в восприятии горизонтальных нагрузок и моментов защемления ригелей. Рамные каркасы применяются для формирования несущей системы зданий различного назначения (торговых, производственных, учебных, лечебных и т. д.), в которых по каким-либо причинам затруднено устройство вертикальных диафрагм жесткости (требуются большие свободные пространства), а также для зданий, строящихся в сейсмических районах (при необходимости иметь относительно гибкую несущую систему, способную воспринимать динамические нагрузки).
Рис. 2. Каркасы с нарезкой на нелинейные элементы: а – типы нелинейных элементов; б – формирование несущего остова сооружения из Н-образных элементов; в – формирование несущей системы из крестообразных элементов
Но видам разрезки на конструктивные элементы рамные каркасы подразделяют на каркасы с нелинейной и линейной разрезкой (разрезка аналогична принятой в связевых каркасах); по типу применяемых сборных железобетонных элементов и способов формирования несущей системы — на предварительно напряженные (в процессе строительства) и ненапряженные; по условиям замоноличивания конструкций — на сборные и сборно-монолитные.
 |  |
| Рис. 3. Узлы соединения ригелей продольного и поперечного направлений с колонной: а- с плоскими ригелями; б – с ригелями таврового профиля | Рис. 4. Стык крестообразных элементов двух направлений: 1 – крестообразные элементы; 2 – ригеля с перпендикулярным направлением; 3 – настил; 4 – стык крестообразных элементов; 5 – стык крестообразных элементов перпендикулярного направления |
В каркасах с нелинейными элементами последние выполняют высотой в этаж при длине элемента до 12 м. Стыки элементов каркаса решаются с применением сварки арматурных выпусков с последующим замоноличиванием. Каркасы с нелинейной разрезкой собирают из различных по форме элементов, которые образуют поперечные рамы. В продольном направлении рамы соединяют ригелями таврового (высотой 45… 60 см) или прямоугольного поперечного сечения (высотой 25…45 см).
К каркасам с нелинейной разрезкой относятся каркасы из крестообразных элементов, образующих трехпролетные рамы (с пролетами 4,2+4,2+4,2 м) с шагом 6,4 м в продольном направлении, и соединяемые продольными ригелями. Стык стоек крестообразных элементов располагается посередине высоты этажа, а ригелей — в середине пролетов поперечных рам.
Рис.5. Стык колонны с ригелями и панелями вставками для малоэтажного строительства: 1 – колонна; 2 – балка основная; 3 – межколонная панель-вставка
Для зданий малой этажности (до 4 этажей) применяют полносборный рамный каркас линейной разрезки, включающий колонны на всю высоту здания и однопролетные балки. Жесткость каркаса в основном направлении обеспечивается жесткостью узла соединения колонны с, ригелями; в перпендикулярном направлении — конструкцией стыка колонны с межколонной панелью-вставкой или жесткостью стыка колонны с ригелем второго направления.
К каркасам с линейной разрезкой относится также каркас с увеличенным (против аналогичного связевого каркаса) сечением колонн и ригелей, имеющий узел сопряжения основных конструктивных элементов.
Для использования бортоснастки для производства элементов конструктивной системы связевого каркаса для создания рамного (с линейными элементами) применяют жесткий стык ригеля с колонной. В этом узле усилие растяжения воспринимается арматурой из стали класса А-Ш, состоящей из трех пар стержней (диаметром 36 мм), соединяемых при монтаже ванной сваркой.
Рис. 7. Стык ригеля с колонной со сваркой выпусков араматуры и ригеля колонны: 1 – накладная пластина соединения в нижней зоне стыка; 2 – сварной шов; 3 – сварка спаренные арматурных выпусков: 4 – колонна; 5- ригель
Рис. 8. Преднапряженный узел поперечной рамы каркаса: 1 – колонна; 2 – ригель; 3 – напрягаемая арматура; 4 – зона замоноличивания
Для передачи сжимающего усилия от опорного момента к стальным закладным деталям консоли колонны и ригеля приваривают стальные накладки, упирающиеся в торец консоли.
При этом сечение накладок подбирается исходя из предположения, что усилие сжатия передается по центру сечения накладок. В предварительно напряженных каркасах из линейных элементов соединение ригеля с колонной выполняется с помощью «скользящих» стыков (без закладных деталей и выпусков арматуры) путем натяжения (на бетон) арматуры, располагаемой в открытых каналах с последующим их замоноличиванием.
Аналогично осуществляется поперечное соединение панелей перекрытия с помощью арматуры, расположенной поверху конструкции с анкеровкой в середине пролетов.
В зданиях и сооружениях с неполным каркасом (внутренним) все возникающие в них нагрузки передаются на внутренний каркас и наружные стены. Неполный каркас чаще проектируют для жилых и общественных гражданских зданий. В зданиях с полным и неполным каркасом ригели могут иметь продольное, поперечное или перекрестное расположение.
Рис. 9. Конструктивные схемы зданий с неполным каркасом: а — с продольным расположением ригелей; б — то же, с поперечным; в — безригельное решение
В бескаркасных зданиях и сооружениях (рис. 9) все нагрузки от перекрытий и крыши воспринимаются стенами. Несущими могут быть стены: наружные и внутренние, продольные и поперечные, а также одновременно продольные и поперечные. Наиболее эффективной конструктивной схемой бескаркасных зданий является схема зданий с внутренними поперечными несущими стенами. Эта схема наиболее распространена в крупнопанельном домостроении.
По долговечности ограждающих конструкций здания подразделяют на три степени: I; II и III. К I степени относятся здания со сроком службы не менее 100 лет, ко II — со сроком службы не менее 50 лет, к III — со сроком службы не менее 20 лет. По капитальности здания делят на четыре класса: I, II, III и IV. К I классу относятся здания, к которым предъявляются повышенные требования, а к IV — здания, удовлетворяющие минимальным требованиям. Капитальность зданий определяется исходя из совокупности требований к огнестойкости, долговечности основных конструктивных элементов, а также эксплуатационных качеств здания (внутренняя отделка, техническое оборудование, планировка).
В зависимости от качественных показателей здания различных конструктивных схем подразделяют на степени или классы. К важнейшим качественным показателям относятся: огнестойкость, долговечность, капитальность. По огнестойкости здания делятся на пять степеней: I, II, III, IV, V. К I, II и III степеням относятся каменные оштукатуренные.
Основное назначение несущего остова — конструктивной основы здания — состоит в восприятии нагрузок, действующих на здание, работе на усилия от этих нагрузок с обеспечением конструкциям необходимых эксплуатационных качеств в течение всего срока их службы.
Конструктивная схема бескаркасного многоэтажного здания
1 — фундамент, 2 — пол подвала; З — перекрытие над подвалом; 4 — гидроизоляция; 5 — наружные стены; 6 — междуэтажные перекрытия; 7 — внутренние стены; 8 — перегородки;9 — чердачное перекрытие;10 — чердак; 11 — крыша; 12 — лестница; 13 — парапет; 14 — окна; 15 – отмостка
Конструктивная система представляет собой взаимосвязанную совокупность вертикальных и горизонтальных несущих конструкций здания, которые совместно обеспечивают его прочность, жесткость и устойчивость. Горизонтальные конструкции — перекрытия и покрытия здания воспринимают приходящиеся на них вертикальные и горизонтальные нагрузки и воздействия, передавая их поэтажно на вертикальные несущие конструкции. Последние, в свою очередь, передают эти нагрузки и воздействия через фундаменты основанию. Выбор конструктивных систем — один из основных вопросов, решаемых при проектировании зданий.
Бескаркасная система (с несущими стенами) представляет собой жесткую, устойчивую коробку из взаимосвязанных наружных и внутренних стен и перекрытий. Наружные и внутренние стены воспринимают нагрузки от междуэтажных перекрытий.
Этот тип зданий, в свою очередь, подразделяется на здания с продольными несущими стенами (плиты перекрытий лежат поперек здания), с поперечными несущими стенами (плиты перекрытий лежат вдоль здания) и перекрестные с продольными и поперечными несущими стенами (плиты перекрытий с размерами в плане, равными размерам ячейки между четырьмя стенами, опираются по контуру).
Конструктивные схемы бескаркасных зданий: а – с продольными и поперечными несущими стенами; б – с продольными несущими стенами
Дом доходный Строгановского училища (Москва, Мясницкая ул., 24/1)
Бескаркасная (стеновая) система – основа проектирования жилых домов различной этажности и назначения (квартирные дома, общежития, гостиницы, пансионаты и др.) и для разных инженерно-геологических условий. Выбор этой системы связан с относительной стабильностью объемно-планировочных решений жилых зданий и с ее технико-экономическими преимуществами. Благодаря этому расширяется применение бескаркасной системы и для массовых типов общественных зданий (школ, детских дошкольных учреждений, поликлиник и др.).
Как уже отмечалось, основной конструктивной характеристикой бескаркасной (стеновой) системы зданий является опирание горизонтальных элементов на сплошные стены – продольные или поперечные. Если элементы перекрытий опираются на поперечные несущие стены, продольные стены, как правило, принимаются самонесущими, выполняя лишь ограждающие функции.
 |  |
| Бескаркасная (стеновая) конструктивная система: 1 – наружная несущая стена; 2 – внутренняя несущая стена; 3 – сборный настил перекрытия | |
 | |
| Варианты бескаркасной конструктивной системы: а – перекрестно-стеновая с малым шагом стен; б – поперечно-стеновая со смешанным шагом стен; в — поперечно-стеновая с большим шагом стен; г- продольно-стеновая («трехстенок»); д — продольно-стеновая («двухстенок»); е – поперечно-стеновая с увеличенным шагом стен | |
Основным геометрическим признаком таких систем является шаг несущих стен. Выделяют стеновые системы:
- с большим шагом
несущих стен (2,4 ÷ 4,5 м); - с узким шагом несущих стен(6,0 ÷ 7,2 м);
- со смешанным шагом.
Наиболее применяемыми в бескаркасной (стеновой) конструктивной системе вариантами сочетания вертикальных и горизонтальных конструкций, исходя из основных геометрических признаков, являются:
Конструктивные схемы бескаркасных зданий: а – продольно-стеновая; б – поперечно-стеновая; в – перекрестно-стеновая
Продольно-стеновая конструктивная схема традиционна в проектировании зданий малой, средней и повышенной этажности. Редкое расположение поперечных стен-диафрагм жесткости (через 25 – 40 м) обеспечивает свободу планировочных решений в зданиях, поэтому эту схему применяют при проектировании жилых и общественных зданий различного назначения.
Поперечно-стеновая конструктивная схема менее гибкая в планировочном отношении, чем продольно-стеновая схема. Поэтому наиболее часто ее применяют при строительстве жилых зданий, реже – массовых типов общественных зданий (детских учреждений, школ и т.п.). Поперечно-стеновая схема (особенно с большим шагом поперечных несущих стен) допускает возможность частичной перепланировки внутреннего объема зданий в процессе эксплуатации, а также размещения небольших встроенных нежилых помещений в первых этажах жилых домов.
Перекрестно-стеновой системе
присущи малые размеры конструктивно-планировочных ячеек (около 20 м 2 ), что ограничивает область ее применения только жилыми зданиями. Частое расположение поперечных стен делает трудноосуществимой трансформацию планов зданий. Разнообразию планировочных решений в проектировании домов на основе этой схемы способствует использование нескольких размеров шагов поперечных стен (например, 3,0; 3,6 и 4,2 м) в различных сочетаниях. Благодаря высокой пространственной жесткости перекрестно-стеновая схема широко распространена в проектировании многоэтажных зданий, а также зданий, строящихся в сложных геологических условиях, а также в сейсмически опасных районах.
Бескаркасные здания из кирпича, мелких камней и блоков возводят обычно с продольными несущими наружными и внутренними стенами. Поперечные стены в таких зданиях устраивают преимущественно в лестничных клетках, в местах, где проходят дымовые и вентиляционные каналы, а также в промежутках между ними для придания большей устойчивости продольным стенам и зданиям в целом.
В 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.
Намного реже в таких зданиях панели перекрытий размером на комнату опираются всеми четырьмя сторонами на поперечные и продольные стены.
Бескаркасная система зданий
из кирпича, мелких камней и блоков : а — с продольным расположением несущих стен; б— с поперечным расположением несущих стен; в — перекрестная; 1 — наружные и внутренние несущие стены; 2 — плиты междуэтажных перекрытий; 3 — наружные самонесущие стены; 4 — торцовая несущая стена; 5 — продольные и поперечные несущие стены; 6 — плиты перекрытия, опертые по контуру
Бескаркасные крупноблочные здания со стенами из бетонных и других блоков имеют конструктивные схемы с поперечными и продольными несущими стенами. Общественные многоэтажные здания чаще возводят с продольными несущими стенами. При этом в зависимости от ширины здания может не одна, а две внутренние продольные стены.
Конструктивная схема крупноблочного здания с поперечными и продольными несущими стенами: 1 — угловой блок; 2 — простеночный; З — подоконный; 4 — перемычечный; 5 — блок внутренней стены; 6 — панели перекрытия
Бескаркасные крупноблочные здания со стенами из бетонных и других блоков возводят с продольными и поперечными несущими наружными и внутренними стенами.
В зданиях с поперечными несущими стенами продольные наружные стены самонесущие, а плиты (панели) перекрытия опираются на поперечные стены.
Здания, у которых несущими являются как поперечные, так и продольные стены, обычно имеют панели перекрытий размером на комнату, опирающиеся всеми четырьмя сторонами на поперечные и продольные стены.
Общественные многоэтажные здания чаще возводят с продольными несущими стенами. В зависимости от ширины здания может быть не одна, а две внутренние продольные стены. Поперечные стены в таких зданиях устраивают преимущественно в лестничных клетках, в местах, где должны проходить дымовые и вентиляционные каналы, а также в других местах, где по расчетам они нужны для обеспечения жесткости здания или отделения одной части здания от другой несгораемыми стенами. Такие стены выводят выше кровельного покрытия (крыши) здания и их называют брандмауэрными.
Наружные стены крупноблочных зданий – двухрядной разрезки по высоте этажа на блоки – монтируют из следующих типовых основных блоков: простеночных, образующих простенки между окнами, толщиной 400…600 и шириной 990… 1390 мм и рядовых такой же конструкции, как и простеночные, но устанавливаемых на глухих участках стен; подоконных шириной 790… 1490 мм с нишами для приборов отопления, устанавливаемых между простеночными; перемычных с четвертью для опирания плит междуэтажного перекрытия, перекрывающих оконный проем; поясных, такой же формы, как перемычные, устанавливаемых на глухих участках стен по верху рядовых блоков.
Внутренние стены монтируют из блоков однорядной разрезки толщиной 300 мм. Их ширина зависит от возможностей производства конструкций и конструктивной схемы стен.
Кроме перечисленных при строительстве крупноблочных зданий применяют стеновые угловые, карнизные, цокольные, парапетные, санитарно-технические блоки. Их изготовляют высотой на этаж.
Бескаркасные крупнопанельные здания бывают: с тремя продольными несущими стенами: с поперечными несущими стенами-перегородками, устанавливаемыми с малым или большим шагом (расстоянием) друг от друга.
В домах с поперечными несущими стенами-перегородками все основные элементы несущие: поперечные стены-перегородки, внутренняя продольная и наружные стены. Панели перекрытий имеют опоры по четырем сторонам. При этом наружные стеновые панели, которые мало отличаются от наружных панелей в домах с продольными несущими стенами, считают также несущими. Перегородочные панели и панели внутренней продольной стены в таких домах изготовляют из тяжелого (конструктивного) бетона. Панели наружных стен изготовляют из легких бетонов или трехслойными: из тяжелого бетона с тепло изолирующими вкладышами.
Бескаркасные крупнопанельные здания бывают с тремя продольными несущими стенами и с поперечными несущими стенами, устанавливаемыми с малым или большим шагом друг от друга. Для 9-этажных жилых зданий наиболее экономичными по расходу стали, цемента, бетона, а также по трудоемкости являются крупнопанельные дома с поперечными несущими стенами. Сопоставление конструктивных решений крупноблочных, каркасно-панельных или крупнопанельных жилых зданий в 16 и 17 этажей также показывает, что наиболее экономичны — крупнопанельные. При этом расход материалов на панельные и каркасные здания примерно одинаков, а трудоемкость монтажа первых почти в полтора раза меньше.
В крупнопанельном варианте бескаркасные многоэтажные здания в качестве основных несущих конструкций имеют вертикальные диафрагмы (панели внутренних несущих стен) и сборные железобетонные междуэтажные перекрытия. Панели наружных стен обычно навешивают на торцы несущих внутренних панелей. Бескаркасные решения применяли при строительстве многоэтажных жилых домов, гостиниц и других зданий с часто расположенными перегородками.
В 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. Для внутренних стен в домах этого типа используют сплошные железобетонные панели высотой в этаж и толщиной 120… 160 мм. Междуэтажные перекрытия в этом случае, как правило, делают из многопустотных или сплошных плит-панелей шириной 1200…2400 мм; опираются они на наружные и внутренние несущие стены. Перегородки устанавливают на перекрытия. Панели перегородок – самонесущие из гипсобетона, гипсовых плит или других материалов.
Конструктивная схема крупнопанельного дома с несущими стенами-перегородками: 1 — наружные стеновые панели; 2 — санитарно-технические кабины; 3 — несущие перегородки; 4 — внутренние несущие поперечные стены (перегородки); 5 — плиты перекрытия; 6 — цокольные панели; 7 — блоки фундаментов
В крупнопанельных домах с поперечными несущими стенами все основные элементы несущие: поперечные стены-перегородки 4, внутренняя продольная 6 и наружные стены. Панели перекрытий 5 имеют опоры со всех четырех сторон. При этом наружные стеновые панели , которые мало отличаются от наружных панелей в домах с продольными несущими стенами, считают также несущими. Перегородочные панели 4 и панели 6 для внутренней продольной стены изготовляют из тяжелого бетона; толщина панелей 140… 180 мм. Панели перекрытий делают толщиной 120… 160 мм размером на комнату; изготовляют их сплошными из тяжелого бетона.
Санитарно-технические узлы монтируют, как правило, из готовых кабин, оборудованных приборами. Кровельные покрытия в жилых и общественных зданиях устраивают в виде чердачных крыш из железобетонных плит-панелей с вентилируемым чердаком.
Основные элементы крупнопанельного бескаркасного многоэтажного жилого здания: 1 – фундаментная подушка; 2 – внутренняя цокольная панель; 3 – фундаментный блок; 4 – плита входа; 5 – наружная несущая стеновая панель; 6 – оконное заполнение; 7 – междуэтажная лестничная площадка; 8 – этажная лестничная площадка; 9 – ствол мусоропровода; 10 – лестничный марш; 11 – санитарно-технический объёмный блок; 12 – объёмный блок вентиляционного канала; 13 – объёмный блок шахты лифта; 14 – плита междуэтажного перекрытия; 15 – внутренняя несущая стеновая панель; 16 – парапет; 17 – гидроизоляционный ковёр
Бескаркасная система является основной в массовом жилищном строительстве домов различной этажности. Размеры жилых ячеек, необходимость членений стенами и перегородками с обеспечением звукоизоляции квартир и другие особенности обусловливают техническую целесообразность и экономическую оправданность применения бескаркасных зданий при строительстве жилищ, а также тех гражданских зданий, в которых преобладает многоячейковая планировочная структура (санатории, больницы, общежития и т.п.).
В зданиях с продольным расположением несущих стен применение большепролетных перекрытий (с пролетом 9 и 12 м) приводит к опиранию перекрытий только на наружные стены и переходу от традиционных трех- и четырехстенных систем к двухстенной системе. Это позволяет обеспечить высокую свободу планировочных решений жилых домов и встроенных предприятий системы обслуживания, а также простоту модернизации и перепрофилирования зданий.
- пространственная жесткость - способность отдельных элементов и всего здания не деформироваться при действии приложенных сил.
В бескаркасных зданиях пространственная жесткость обеспечивается устройством:
- внутренних поперечных стен и стен лестничных клеток, связанных с продольными (наружными) стенами
- межэтажных предприятий, связывающих стенд между собой В каркасных зданиях устройством
- многоярусные рамы, образованной сочетанием колонн, ригелей и перекрытий, представляющих собой геометрически неизменяемую систему.
- стенок жесткости, устанавливаемых между колоннами
- стен лестничных клеток и лифтовых шахт, связанных с конструкциями каркаса
- наземного сопряжения элементов каркаса в стыках и узлах.
Конструктивной системой здания называется совокупность вертикальных и горизонтальных несущих конструктивных элементов, объединенных между собой определенным образом и обеспечивающих прочность и устойчивость здания.
Конструктивные элементы здания (фундаменты, стены, отдельные опоры, перекрытия), воспринимающие все виды нагрузок, возникающих в здании и действующих на него извне, и передающие эти нагрузки на грунты оснований, называют несущим остовом здания. В зависимости от сочетания элементов, образующих несущий остов, различают следующие конструктивные системы зданий:
- бескаркасная с несущими стенами (стеновая);
- с неполным каркасом (комбинированная).
Конструктивные решения элементов и систем здания в целом выбирают на основе вариантного проектирования и технико-экономического анализа их основных технико-экономических показателей.
Бескаркасная система – это система, объединяющая наружные и внутренние стены и опирающиеся на них плиты перекрытий в единый несущий остов. Бескаркасная система в свою очередь подразделяется:
- система с продольными стенами, расположенными вдоль длинной фасадной стороны здания и параллельно ей (их может быть две, три, четыре) (рис. 2.1);
- система с поперечными несущими стенами, с узким шагом (4.2 - 4.8 м), с широким шагом (более 4.8 м), со смешанными шагами (рис. 2.2);
- система с продольными и поперечными стенами (перекрестно- стеновая с одновременным опиранием панелей перекрытий по контуру). Размер панелей перекрытий в этом случае равен размеру пространственной ячейки между четырьмя стенами (рис. 2.3).
В зданиях с бескаркасной системой наружные несущие стены совмещают две функции: несущую и ограждающую.
Рис. 2.1. Здание с продольными несущими стенами:
А - аксонометрия; Б - план перекрытий; В - план этажа; 1 - плита перекрытия; 2 – наружная несущая стена; 3- внутренняя продольная несущая стена; 4 – поперечная самонесущая стена
Рис. 2.2. Здание с поперечными несущими стенами:
А - аксонометрия; Б - план перекрытий; В - план этажа; 1-плита перекрытия; 2 – наружная несущая стена; 3- внутренняя продольная несущая стена; 4 – наружная продольная самонесущая стена
Рис. 2.3. Здание с продольными и поперечными несущими стенами одновременно (опирание панелей перекрытия по контуру):
А- аксонометрия; Б - план перекрытий; В - план этажа; 1- панель перекрытия; 2 - наружная продольная несущая стена; 3 - наружная поперечная несущая стена; 4- внутренняя поперечная несущая стена; 5- внутренняя продольная несущая стена
1)Фундаменты-подземные конструкции, на которые опираются несущие элементы здания(стены, колоны, ДЖ, ЯЖ).
2)Стены по расположению бывают наружные и внутренние
По несущей способности стены могут быть:
а)несущие-это стены на которые опираются конструкции перекрытия и покрытия (фермы, балки, плиты, арки).
б)самонесущие стены-это стены, которые передают собственный вес от фундамента до крыши, на них не опираются другие элементы, они имеют только ограждающую функцию.
в)не несущие стены и навесные-это стены, которые передают собственный вес на другие элементы, навешиваются или опираются на перекрытие –перегородки.
3)Колонны, столбы-это внутренние опоры для перекрытия здания.
4)Перекрытие служит для разделения здания на этаже.
5)Крыша венчающий элемент здания для защиты от атмосферных осадков.
Существуют следующие конструктивные системы:
а)с продольными несущими стенами
б)с поперечными несущими стенами
а)с полным каркасом
б)с неполным каркасом
Виды конструктивной схемы зависят от основных несущих элементов(стен или колон)
Выбор конструктивной схемы зависит от назначения здания, его будущей планировки и высотности здания.
Всю нагрузку от плит перекрытий л-м, площадок, людей оборудования воспринимают несущие стены.
Жёсткость в без каркасных зданиях обеспечиваются прочной связью, продольных и поперечных стен и горизонтальным диском жёсткости, плитами перекрытия.
а)с поперечными несущими стенами
Такая система применяется для зданий с мелкими помещениями, с одинаковой планировкой на этажах, для жилых зданий, общежитий, гостиниц и для зданий с кабинетной системой.
Применяются для зданий с большими площадями помещений, с большой длинной.
Внутри поперечные стены ДЖ обязательно необходимы через 9-12м для обеспечения устойчивости продольных несущих стен и восприятию ветровой нагрузки.
Основными несущими элементами являются колонны, ДЖ и ЯЖ.
На колонны опираются ригели или балки, а на них опираются плиты перекрытия и покрытия.
Жёсткость в каркасных зданиях обеспечивается прочной связью элементов каркаса и горизонтальным диском жёсткости.
Каркасные здания не имеют несущих стен и по этому внутри здания возможна свободная планировка.
Такую схему в основном применяют для общественных зданий с различной планировкой на этажах и для высотных зданий(столовые, торговые центры, вокзалы и др. общественные здания).
а)Здания с полным каркасом
Колонны расположены внутри здания и возле наружных стен.
Наружные стены имеют только ограждающую функцию и являются только навесными и самонесущими стенами.
б)Здание с неполным каркасом
Колонны устанавливают только внутри здания. Ригели и балки опираются на внутренние колонны и наружные стены. Планировка свободная.
Читайте также: