Конструктивные схемы жилых, общественных. и производственных зданий
Несущие элементы здания в совокупности образуют пространственную систему, называемую несущим остовом. Несущий остов должен обладать достаточной прочностью и обеспечивать пространственную жесткость и устойчивость здания, тогда как ограждающие конструкции должны характеризоваться стойкостью против атмосферных и других физико-химических воздействий, а также достаточными тепло- и звукоизоляционными свойствами.
В зависимости от вида несущего остова различают две основные конструктивные схемы зданий — бескаркасную (с несущими стенами) и каркасную.
Остов бескаркасных одноэтажных и многоэтажных зданий с несущими наружными и внутренними (продольными или поперечными) стенами представляет собой коробку,
|
Рис. 1. Одноэтажные производственные здания: 1 — колонны, 2 — подкрановая балка. 3 — ригель, 4 — покрытие |
пространственная жесткость которой создается перекрытиями и стенами, образующими жесткие горизонтальные и вертикальные диафрагмы. Устойчивость такого несущего остова зависит от надежности связи между стенами и перекрытиями, их жесткости и устойчивости.
В каркасных зданиях все нагрузки воспринимаются системой стоек (колонн), которые вместе с горизонтальными элементами (прогонами, ригелями) образуют каркас. Здания бывают с полным или неполным каркасом. Полным называют каркас, в котором вертикальные элементы расположены как по периметру наружных стен, так и внутри здания, неполными — каркас с несущими стенами и внутренним каркасом, колонны которого заменяют внутренние несущие стены. Устойчивость наружных стен в таких зданиях создают в основном элементы каркаса и перекрытия. Такую конструктивную схему применяют в многоэтажных общественных и производственных зданиях при отсутствии значительных динамических нагрузок.
Каркас одноэтажного производственного здания состоит из железобетонных или стальных колонн, образующих вместе с несущими конструкциями покрытия поперечные рамы, и продольных элементов — фундаментов, обвязочных и подкрановых балок, подстропильных ферм, а также связей, которые придают каркасу в целом и отдельным элементам пространственную жесткость и устойчивость. Расстояние между колоннами каркаса в продольном направлении (вдоль оси здания) называется шагом колонн, в поперечном — пролетом. Размеры пролетов и шага колонн на-
|
Рис. 2. Многоэтажное производственное здание каркасного типа: -2 — фундамент, 2 — колонна, 3 — ригель, 4 — связь, 5 — балка покрытия, 6 — плита покрытия, 7 — стеновая панель |
зывают сеткой колонн. Одноэтажные каркасные производственные здания (рис. I) состоят из железобетонного (стального) каркаса, стен и покрытия. Каркас состоит из вертикальных элементов — колонн и горизонтальных — ригелей 3, балок 2 и ферм. По балкам или фермам укладывают плиты покрытия, а в необходимых случаях выполняют световые или аэрационные фонари.
В многоэтажных производственных зданиях каркасного типа (рис. 2) каркас состоит из колонн 2 и ригелей 3, образующих
многоярусные рамы с жесткими элементами. Рамы располагают поперек здания, а в продольном направлении устойчивость здания создают стальными связями 4, которые устанавливают по каждому продольному ряду колонн в середине температурных отсеков. Число пролетов в каркасах бывает от одного до трех-четырех,
|
Рис. 3. Каркасно-панельные многоэтажные общественные здания: о, — с поперечными рамами каркаса, б —с пространственными рамами, в —с продольными рамами, г — с неполным каркасом (продольные рамы и несущие наружные панельные или кирпичные стены) |
а иногда и больше. Размеры пролетов 6; 9 и 12 м. Верхние этажи шириной 12 и 18 м перекрывают стропильными балками 5 или фермами и плитами 6 аналогично покрытиям одноэтажных зданий. Высота этажей от 3,6 до 7,2 м с градацией размеров через 0,6 м. Стены выполняют из панелей 7 или кирпичей.
Многоэтажные общественные здания сооружают трех типов: каркасно-панельные, бескаркасно-панельные и с несущими кирпичными стенами. Каркасно-панельные здания (рис. 3) состоят из каркаса, плит перекрытий и покрытий, перегородок и панелей стен. Их каркас может быть с поперечными (рис. 3, а), с пространственными (рис. 3, б) и с продольными рамами (рис. 3, в). Такие здания выполняют также с неполным каркасом (рис. 3, г).
а
состоящими из продольных рам и несущих наружных панельных или кирпичных стен.
Пролеты каркасов зданий составляют 5,6 и 6 м, шаг колонн вдоль здания 3,2 и 3,6 м. Высота этажа в общественных зданиях зависит от его назначения и равна 2,8 м для жилых домов и гостиниц, 3,3 м для административных, учебных зданий и торговых предприятий, 3,6 и 4,2 м для зданий специального назначения (конструкторское бюро, лаборатория).
|
Рис. 4. Жнлые дома н здания гостиничного типа: а — с несущими наружными и внутренними поперечными и продольными перегородками, б —с самонесущими наружными стенами и несущими поперечными перегородками, в — с несущими наружными и внутренними стенами |
Широко распространены, особенно в жилищном строительстве, бескаркасные крупнопанельные здания.
Пятиэтажные жилые дома и здания гостиничного типа строят с несущими наружными и внутренними поперечными и продольными перегородками (рис. 4, а), с самонесущими наружными стенами и несущими поперечными перегородками (рис. 4, б), а также с несущими наружными и внутренними стенами (рис. 4, в). Последнее решение допускает более свободную внутреннюю планировку зданий.
Панели несущих наружных стен изготовляют сплошными из бетона на пористых заполнителях, а при самонесущих стенах также из двух — и трехслойных железобетонных панелей с утеплителями из минераловатных плит. Длина панелей наружных стен равна шагу поперечных панельных стен — перегородок и для различных зданий в зависимости от их типа бывает 2,5; 2,8; 3,2; 3,6 и 6 м, а длина панелей поперечных стен для различных типов зданий — 5,2; 5,6 и 6 м. Толщина панелей внутренних поперечных и продольных стен 14 и 16 см.
Интенсивно развивается строительство панельных бескаркасных здаЛій высотой 12, 16 этажей и более. Конструктивное решение таких зданий имеет свою специфику и отличается от решения бескаркасных пятиэтажных зданий. Несущими элементами этих зданий служат поперечные стены, наружные стены — навесные. Толщина железобетонных панелей поперечных стен 16 см, внутренних продольных 14 см, наружных (сплошных керамзитобетонных) 30 см.
В жилищном строительстве применяют также здания, монтируемые из объемных железобетонных элементов, изготовленных на заводе в виде целого звена или собираемых из отдельных плоских панелей в порядке укрупнительной заводской сборки.