Конструктивні схеми будівель

§ 2.1. Конструктивні схеми будівель

Основні несучі елементи (фундаменти, стіни і т. Д.) В сукупності утворюють несучий кістяк будівлі, який сприймає все навантаження, що впливають на будівлю, і передає їх на основу, а також забезпечує просторову незмінюваність (жорсткість) і стійкість будівлі.

За конструктивною схемою несучого кістяка будівлі підрозділяються на безкаркасні, каркасні та з неповним каркасом. У безкаркасних будівлях основними вертикальними несучими елементами служать стіни, в каркасних - окремі опори (колони, стовпи), в будівлях з неповним каркасом - і стіни, і окремі опори.

Житлові і громадські будівлі. як правило, будують з цегли, каменів і з великорозмірних деталей і елементів: великоблочні, великопанельні та об`ємно-блокові.

Мал. 2. Конструктивні схеми безкаркасних будівель з несучими стінами:

а - поздовжніми, б - поперечними і поздовжніми

Безкаркасні будівлі з цегли і дрібних каменів зводять зазвичай з поздовжніми несучими (рис. 2, а) зовнішніми і внутрішніми стінами. Поперечні стіни в таких будинках влаштовують переважно в сходових клітинах, в місцях, де проходять димові та вентиляційні канали, а також в проміжках між ними для надання більшої стійкості подовжніх стін і будівлі в цілому. У будівлях з поперечними несучими стінами поздовжні зовнішні стіни є самонесучими, а перекриття спираються на поперечні стіни. Зводяться також безкаркасні будівлі, у яких несучими є як поперечні, так і поздовжні стіни (рис. 2, б). У таких будівлях панелі перекриттів розміром на кімнату спираються всіма чотирма сторонами на поперечні і поздовжні стіни.

Безкаркасні великоблочні будівлі зі стінами з бетонних і інших блоків мають конструктивну схему з поперечними і поздовжніми несучими стінами (рис. 3). Громадські багатоповерхові будівлі частіше зводять з поздовжніми несучими стінами. При цьому в залежності від ширини будівлі може бути не одна, а дві внутрішні поздовжні стіни.

Мал. 3. Конструктивна схема крупноблочного будівлі з поперечними і поздовжніми несучими стінами:

1 - фундамент, 2 - стіни підвалу, 3 - перекриття, 4 - внутрішні поперечні стіни, 5 - зовнішні стіни, 6 - сходовий майданчик, 7 - сходовий марш, 8 - внутрішня поздовжня стіна, 9 - балкон, 10 - міжкімнатна перегородка

Безкаркасні великопанельні будівлі бувають: з трьома поздовжніми несучими стенамі- з поперечними несучими стінами-перегородками, що встановлюються з малим або великим кроком (відстанню) один від одного.

У будинках з поперечними несучими стінами-перегородками (рис. 4) всі основні елементи несучі: поперечні стіни-перегородки, внутрішня поздовжня і зовнішні стіни. Панелі перекриттів мають опори по чотирьох сторонах. При цьому зовнішні стінові панелі 2, які мало відрізняються від зовнішніх панелей в будинках з поздовжніми несучими стінами, вважаються також несучими. Перегородкові панелі 4 і панелі внутрішньої поздовжньої стіни в таких будинках виготовляють з важкого (конструктивного) бетону.

Мал. 4. Конструктивна схема великопанельного будинку з несучими стінами-перегородками:

1 - зовнішні панелі, 2 - санітарно-технічні кабіни, 3 - несучі перегородки, 4 - внутрішні несучі поперечні стіни (перегородки), 5 - панелі перекриття, 6 - цокольні панелі, 7 - блоки фундаментів

Каркасними споруджують, як правило, громадські та адміністративні будівлі. В останні роки почали будувати також і каркасні багатоповерхові житлові будинки.

Каркас складається з колон і ригелів, які виконуються у вигляді балок з чвертями для рпіранія конструкцій перекриттів. Скріплені між собою колони і ригелі утворюють несучі рами, що сприймають вертикальні і горизонтальні навантаження будівлі. Зовнішні стіни будівель можуть виконуватися як самонесучі. У цьому випадку вони спираються безпосередньо на фундаменти або на фундаментні балки, що встановлюються по столбчатим фундаментів. Ненесучі зовнішні стіни у вигляді навісних панелей прикріплюють до зовнішніх колони каркасу.

У будівлях з неповним каркасом зовнішні стіни роблять несучими, а колони розташовують лише за внутрішніми осях будівлі. При цьому ригелі укладають між колонами, в іноді і між колонами і зовнішніми стінами.

Об`ємно-блокові будівлі зводять з великорозмірних елементів - об`ємних блоків, які представляють собою готову частину будівлі, наприклад кімнату. Розміри об`ємних блоків залежать від схеми розрізання будівлі на блоки-кімнати. Такі будинки мають дві конструктиву схеми: блочну і блочно-панельну. Блокові будівлі зводять тільки з об`ємних блоків, що встановлюються впритул один до одного, в блочно-панельних - об`ємні блоки встановлюють на відстані один від іншого так, що між ними утворюється кімната, яку перекривають панелями.

Виробничі будівлі будують одно-і багатоповерховими. Основні конструктивні елементи їх виконують ті ж функції, що і в цивільних.

Одноповерхові безкаркасні будівлі зводять з несучими зовнішніми і внутрішніми стінами.

Будинки з неповним каркасом мають внутрішній каркас (колони або стовпи, ригелі) і несучі зовнішні стіни. Конструктивна схема таких будівель аналогічна схемі гражданскіх- в таких будівлях може бути один ряд або кілька внутрішніх несучих колон або стовпів в залежності від ширини будівлі.

Мал. 5. Схеми каркасів одноповерхових промислових будівель:

а - з плоскою, б - зі скатної кровлей- 1 - фундаментні балки (рандбалки), 2 - фундаменти, 3 - колони крайнього ряду, 4 - колони середнього ряду, 5 - підкранові балки, 6 - балки покриття, 7 - панелі покриття, 8 - воронка водостоку, 9 - утеплювач і покрівля, 10 - парапет, 11 - панелі стіни, 12 - віконні рами, 13 - пол по грунту, 14 - ліхтар, 15 - кроквяні ферми

Одноповерхові каркасні будинки зводять з самонесучими або ненесучими навісними зовнішніми стінами, все конструкції всередині будівлі спираються на елементи каркаса. Будинки бувають багатопролітні з прольотами однакової (див. Рис. 5) або різної ширини і висоти або однопро-льотні. Покриття роблять плоскі (рис. 5, а) або скатні (рис. 5, б), з бесфонарних або ліхтарними надбудовами.

Основні елементи каркаса: колони 3 і 4, балки 6 покриттів або кроквяні ферми 15, які утворюють плоскі поперечні рами. Рами встановлюють на відстані 6 або 12 м один від одного. Ці елементи каркаса бувають сталевими і залізобетонними. На рами спирають поздовжні елементи каркаса: підкранові балки 5, за якими прокладають колії для мостових кранів: ригелі стінового каркаса (фахверка), використовуваного для кріплення віконних рам 12 і стінових огороджувальних панелей в разі вертикальної розрізання їх-панелі покриттів 7 або прогони покрівлі, по яким укладають листи профільованої сталі або панелі з азбестоцементних листів та інших матеріалів: ліхтарі 14, призначення яких - забезпечити природну аерацію і освітлення будівель.

Стіни влаштовують із цегли, панелей, навісних великорозмірних залізобетонних, армопенобетонних, азбестоцементних і інших плит, які прикріплюють безпосередньо до колони каркасу.