Конструктивні схеми будівлі

Конструктивні схеми будівлі

Несучі елементи будівлі в сукупності утворюють просторову систему, звану його несучим остовом. Несучий кістяк повинен мати достатню міцність і забезпечувати просторову жорсткість і стійкість будівлі, тоді кйк огороджувальні конструкції повинні володіти стійкістю проти атмосферних і інших фізико-хімічних впливів, а також достатніми тепло- і звукоізоляційні властивості.

Залежно від виду несучого кістяка розрізняють дві основні конструктивні схеми будівель - бескаркасную (з несучими стінами) ікаркасную.

Остов безкаркасних одноповерхових і багатоповерхових будівель з несучими зовнішніми і внутрішніми (поздовжніми або поперечними) стінами є коробку, просторова жорсткість якої забезпечується перекриттями і стінами, що утворюють жорсткі горизонтальні і вертикальні діафрагми. Стійкість такого несучого кістяка залежить від надійності зв`язку між стінами і перекриттями, їх жорсткості і стійкості.

У каркасних будівлях все навантаження сприймаються системою стійок (колон), які разом з горизонтальними елементами (прогонами, ригелями) утворюють каркас. Каркасні схеми будівель бувають з повним і неповним каркасами. Каркас називають повним, якщо його вертикальні елементи розташовані як по периметру зовнішніх стін, так і всередині будівлі.

Можлива схема з несучими зовнішніми стінами і внутрішнім каркасом, колони якого замінюють внутрішні несучі стіни. Такі каркаси називають неповними. Стійкість зовнішніх стін в будівлях з неповним каркасом забезпечують в основному елементи каркаса і перекриття. Таку конструктивну схему застосовують в багатоповерхових цивільних і промислових будівлях за відсутності значних динамічних навантажень.

Одноповерхові каркасні будівлі. Каркас одноповерхового промислового будівлі складається із залізобетонних або сталевих колон, що утворюють разом з несучими конструкціями покриття поперечні рами, і різного роду поздовжніх елементів - фундаментних, обв`язувальних і підкранових балок, підкроквяних ферм, а також різного роду зв`язків, які надають каркасу в цілому і окремих елементах просторову жорсткість і стійкість. Відстань між колонами каркаса в поздовжньому напрямку (вздовж осі будівлі) називається кроком колон, в поперечному - прольотом. Розміри прольотів і кроку колон прийнято називати сіткою колон. Одноповерхові каркасні будівлі широко застосовують в промисловому (рис. 1, а) і сільськогосподарському будівництві (рис. 1, б). Такі будівлі складаються з залізобетонного (сталевого) каркаса, стін і покриття. Каркас складається з вертикальних елементів - колон і горизонтальних - ригелів, балок і ферм. По балках або фермам укладають плити покриття, виконують покрівлю, а в необхідних випадках влаштовують світлові або аераційні ліхтарі.

Мал. 1. Одноповерхові промислові і сільськогосподарські будівлі а - промислова будівля з мостовими кранамі- б -сільськогосподарське будівля з несучими стенамі- 1 - колонна- 2 - рігель- 3 - покриття-4 - підкранова балка

Каркас сприймає все зовнішні навантаження від покриття і маси конструкцій каркасу, вертикальні і горизонтальні кранові навантаження, а також горизонтальні навантаження від вітру, що впливає на стіни.

У будівлях сільськогосподарського призначення використовують в основному каркаси із залізобетонних конструкцій.

У промислових будівлях при прольотах 30 м і більше каркас роблять змішаним: колони залізобетонні, а ферми сталеві.

Багатоповерхові промислові будівлі каркасного типу (рис. 21) широко поширені в легкій, харчовій, хімічній, приладобудівної, електротехнічної промисловості і аналогічних виробництвах.

Мал. 2. Схема багатоповерхового промислової будівлі каркасного типу 1 - Фундамент- 2 - колонна- 3 - рігель- 4 - зв`язок-5 - балка покриття-6 - плита покриття-7 - стінова панель

Каркас будівель складається з колон і ригелів, що утворюють багатоярусні рами з жорсткими вузлами. Рами розташовують поперек будівлі, а в поздовжньому напрямку стійкість будівлі забезпечують сталевими зв`язками, які встановлюють по кожному подовжньому ряду колон в середині температурних відсіків. Число прольотів в каркасах буває різним - від одного до гріх че тирех, а іноді і більше. Розміри прольотів 6, 9 і 12 м. Верхні поверхи шириною 12 і 18 м перекривають кроквяними балками або фермами і плитами аналогічно покриттям одноповерхових будівель. Поверхи можуть мати висоту 3,6-7,2 м з градацією розмірів через 0,6 м. Стіни виконують з панелей або цегляної кладки.

Багатоповерхові цивільні будівлі споруджують трьох типів: каркасно-панельними, безкаркасних-панельними і з несучими цегляними стінами. Каркасно-панельні будинки складаються з каркаса, плит перекриттів і покриттів, перегородок і панелей стін (рис. 3). Прольоти каркасів будівель прийняті 5,6 і 6 м. Крок колон уздовж будівлі 3,2 і 3,6 м. Висота поверху в цивільних будівлях залежить від призначення будівель і приймають її рівною (м): 2,8 - для житлових будинків і готелів - 3,3 - для адміністративних будівель, навчальних закладів, торгових підприємств-3,6 і 4,2 ​​- для будівель спеціального призначення (конструкторські бюро, лабораторії).

Широке поширення, особливо в житловому будівництві, отримали безкаркасні великопанельні будівлі.

П`ятиповерхові житлові будинки і будівлі готельного типу будують з несучими зовнішніми і внутрішніми поперечними і поздовжніми перегородками (рис. 4, а), з самонесучими зовнішніми стінами і несучими поперечними перегородками (рис. 4, б), а також з несучими зовнішніми і внутрішніми стінами ( рис. 4, в). Останнє рішення допускає більш вільну внутрішнє планування будівель.

Панелі несучих зовнішніх стін виготовляють суцільними з бетонів на легких заповнювачах, а при самоутримних стінах - також з дво