47.Каркасы многоэтажных зданий: здание с жестким сердечником, каркас оболочка. Основные элементы. Обеспечение горизонтальной жесткости.

Односетчатые оболочки, перекрывающие прямоугольное в плане помещение, проектируют в виде цилиндрической поверхности по которой расположены стержни, образующие сетки различной системы. Наиболее проста сетка ромбического рисунка, которую просто получить из легких стандартных стержней. Но ромбическая сетка, не имеющая продольных элементов, не обеспечивает необходимой жесткости конструкции в продольном направлении. Такая конструкция работает как свод в поперечном направлении, передавая нагрузку на продольные стены. Стержни могут быть из прокатных или штампованных профилей, из труб, а в мощных сводах – решетчатой конструкции по типу прутковых прогонов или фермочек небольшой высоты. Стержни составляют угол 45-60 градусов с направляющей цилиндрической поверхности. Цилиндрическая поверхность и регулярность сетчатой схемы обеспечивают стандартность всех стержней и узлов, в чем заключается основное преимущество конструкции. Чтобы увеличить жесткость оболочки необходимо крайние свободные грани усилить вертикальными и горизонтальными бортовыми элементами. Конструкции оболочек отличаются от сводов тем, что обычно собираются из отдельных плоских ферм, соединяемых на монтаже вдоль продольных элементов болтами.

48.Пути повышения эффективности стальных каркасов многоэтажных зданий.

Многоэтажные здания придают городскому очертанию архитектурную выразительность. В одном таком здании можно разместить крупные государственные административные учреждения, коммунальные предприятия, учебные заведения. При большой этажности зданий рационально разделение конструкций на несущие и ограждающие. Функции несущих конструкций выполняет каркас из высокопрочных материалов, функции ограждающих конструкций - легкие стеновые панели с эффективными теплоизоляционными материалами. Такие конструкции высокоиндустриальны, что резко сокращает сроки возведения зданий. Строительная площадка при этом минимальна. Материалы для каркаса выбирают на основе технико-экономического анализа с учетом конкретных условий строительства. Каркасы могут быть стальными, железобетонными (с гибкой и жесткой арматурой) и смешанными: колонны нижних этажей из стали, верхних - из железобетона. С повышением этажности здания целесообразность применения стального каркаса увеличивается. Главным преимуществом стального каркаса является высокая прочность материала, позволяющая принимать минимальные размеры сечений колонн и тем самым увеличивать полезную площадь помещений, поэтому в нижних этажах зданий целесообразно проектировать колонны из низколегированной стали. Чтобы защищать стальной каркас от пожара и коррозии, элементы каркаса бетонируют, облицовывают керамическими блоками, специальными плитами и покрывают защитными составами. Каркас многоэтажного здания воспринимает значительные нагрузки: вертикальные - собственный вес здания, полезные нагрузки помещений и горизонтальные - ветровые, сейсмические (в соответствующих районах) и температурные воздействия. Основными конструктивными элементами каркаса являются колонны и балки.