Вопрос №10.Конструктивные системы зданий. Конструктивные схемы зданий. Строительные системы зданий

Конструктивная система представляет собой взаимосвязанную совокупность вертикальных и горизонтальных несущих конструкций здания, которые совместно обеспечивают его прочность, жёсткость и устойчивость. Горизонтальные конструкции – перекрытия и покрытия здания воспринимают приходящиеся на них вертикальны 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.

Различают три основные конструктивные системы зданий: бескаркасная, каркасная и комбинированная (с неполным каркасом).

Бескаркасная система (с несущими стенами), предусмотренная данным проектом, представляет собой жёсткую, 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 поперёк здания), с поперечными несущими стенами (плиты перекрытий лежат вдоль здания) и перекрёстные с продольными и поперечными несущими стенами (плиты перекрытий с размерами в плане, равными размерам ячейки между четырьмя стенами, опираются по контуру).

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 обуславливают 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 большепролётных перекрытий (с пролётом 9 и 12 м) приводит к опиранию перекрытий только на наружные стены и переходу от традиционных трёх- и четырёхстенных систем к двустенной системе. Это позволяет обеспечить высокую свободу планировочных решений жилых домов и встроенных предприятий системы обслуживания, а также простоту модернизации и перепрофилирования зданий.

Каркасная система. Несущими элементами в таких зданиях являются колонны, ригели и перекрытия, а роль ограждающих элементов выполняют наружные стены. Различают четыре типа конструктивных каркасных систем: с поперечным расположением ригелей; с продольным расположением ригелей; с безригельным каркасом, при котором ригели отсутствуют, а плиты перекрытий опираются или на капители колонн, или непосредственно на колонны.

Каркасная система является основной в строительстве массовых общественных зданий, её используют для возведения высотных зданий, а также в тех случаях, когда необходимы помещения значительных размеров, свободные от внутренних опор.

При выборе конструктивной системы каркасных зданий учитывают объёмно – планировочные требования: она не должна связывать планировочные решения. Ригели каркаса не должны пересекать плоскость потолков помещений, а должны проходить по их границам и т.д. Поэтому каркас с поперечным расположением ригелей применяют преимущественно в зданиях с регулярной планировочной структурой (гостиницы, общежития, пансионаты и т.п.), совмещая шаг поперечных перегородок и шаг несущих конструкций. Каркас с продольным расположением ригелей применяют, проектируя общественные здания сложной планировочной структуры (школы, лечебно – профилактические учреждения и др.).

Комбинированная система (с неполным каркасом). В таких зданиях наряду с внутренним рядом колонн нагрузку от междуэтажных перекрытий воспринимают наружные стены. Различают два типа конструктивных систем: с продольным и поперечным расположением прогонов.

Неполный каркас применяют в случае использования наружных стен в качестве несущих.

При проектировании обязательно должна быть ориентация на использующуюся строительную (СС).

CC – комплексная характеристика использованных в проекте конструкций, материалов и технологий (влияние материальной базы).

СС тесно связана с экономическим укладом общества, с его экономико-технологическими возможностями.

В строительстве в настоящее время используют следующие строительные, системы:

А) традиционные – примитивные, основанные главным образом на ручном труде; кустарные; архаичные;

Б) сборные – основанные на монтаже конструкций;

В) монолитные – в которых основным материалом является железобетон, конструкции из которого изготавливаются (формируются) прямо на объекте.

Традиционные CC весьма гибки, но в наименьшей степени используют современную технику, технологию и созданную промышленную базу. Все строительные системы в настоящее время требуют оптимальной унификации и стандартизации строительного дела.

Используются комбинации различных систем.

Унификация (от лат. – unio, единство + facio, делаю) – приведение к целесообразному единообразию в полносборном строительстве, основанное на использовании «Единого каталога изделий».

Стандартизация – обеспечение выпуска в соответствии с утвержденными стандартами, призванными отражать требования времени.

Современные тенденции в строительном производстве:

• создание более гибкой системы унификации;

• целесообразное сочетание сборного и монолитного, строительства с минимальным использованием ручного труда;

• всемерное использование передовых достижений в области строительных материалов и конструкций, а также в машиностроении, автоматике и кибернетике;

• максимальный переход на круглогодичное строительство.