Казбек-Казиев_Архитектурные конструкции_1989

Глава XII/. Элементы одноэтажных зданий	17
	1

Свегопрозрачные ограждения отделяют от поверхности кровли бортовым элементом высотой 0,3... 1 м, который препятствует проникновению дождевых и талых вод в помещение.

Зенитные фонари направляют в помещение вертикальные световые лучи, поэтому они характеризуются наибольшей световой активностью. Одновременно в помещение попадают и прямые солнечные лучи, вызывая радиацию, блесткость и значительные световые контрасты. Исключить или ослабить эти неблагоприятные факторы можно, используя в ограждении зенитных фонарей светорассеивающие или солнцезащитные стекла, люверсные решетки и др.

Светопропускающее ограждение в зенитных фонарях размещают в плоскости покрытия или выше (на 300...

500 мм) либо применяют в виде надстроек треугольной, сводчатой, шатровой и других форм.

Наиболее просто решаются фонари в плоскости покрытия в зданиях с холодным ограждением из волнистых асбестоцементных или профилированных металлических листов. Кровельные листы заменяют на листы из светопропускающего полимерного материала с профилем, аналогичным профилю кровельного материала и с аналогичным ему креплением к балкам покрытия. В холодных или теплых покрытиях из железобетонных плит и с уклоном не менее 12 % они могут быть заменены стекложелезобетонными плитами со стеклоблоками.

Световые фонари в виде надстроек над покрытием устраивают с уклоном светопрозрачного ограждения 25...

45° (при уклоне в 45° происходит самопроизвольное сползание снега с ограждения фонаря). Листовое стекло, стеклопакеты, стеклопрофилит или листы из полимерных материалов укладывают через уплотняющие прокладки на каркас фонаря из алюминиевых или гнутых стальных профилей. При ширине фонаря более 6 м этот каркас опирают на специальные конст- рукции-надстройки, устанавливаемые

Р«с. XIII.13. Треугольный зенитный фонарь:

/ — каркас фонаря; 2 — стеклопакет; 3 — фонарная ферма (при ширине фонаря более 6 м); 4 — верх стропильной конструкции; 5 — бортовой элемент; 6 — нащельник; 7 — уплотнитель; 8 — алюминиевый профиль; 9 — лоток для сбора конденсата: 1 0 — лоток для сбора проникающей наружной влаги

на несущие элементы основного покрытия. Светопропускающие элементы к профилям каркаса фонаря крепят нащельниками с тщательной герметизацией стыков. На рис. XIII. 13 изображены сечения каркаса с профилями из алюминиевого сплава, имеющими систему лотков для сбора и отвода конденсата и атмосферной влаги, которая может проникать через стыки. Лотки горизонтальных профилей расположены выше, чем лотки вертикальных профилей, по которым вода стекает по уклону.

Наибольшее применение в зданиях любых видов и с любыми конструкциями покрытия находят зенитные фонари, которые незначительно возвышаются над покрытием (рис. XIII.14). Они обеспечивают равномерное освещение помещений, герметичны, обладают простым конструктивным решени-

172	Глава XIII. Элементы одноэтажных зданий

Зенитные фонари (возвышаются над покрытием на

Рис. XIII. 14. 0,3 . . . 0,5 м):

а — общие виды (точечные, панельные и ленточные); б — поперечные сечения; / — светопропускающий элемент; 2 — опорная рама; 3 — опорный стакан; 4 — опорный каркас; 5 — покрытие; 6 — ша й б а 0 2 3 с к о л п а ч к о м 0 2 6 ; 7 — о р г - стекло; 8 — уплотнитель; 9 — гидроизоляция; 10 — утеплитель; 11 — цементная или асфальтовая стяжка; 12 — фартук; 13 — упор; 14 — алюминиевая фольга или герметик; /5 — нащельник; 16 — болт; 17 — дуговая накладка из оргстекла; 18 — Профилированная морозостойкая резина; 19 — защитная сетка; 20 — стеклолакет

Рис. XIII.15. Прямоугольный светоаэрационный фонарь

о — конструктивная схема прямоугольного фонаря; б, в, г — схемы и габариты фонарных ферм, фонарных панелей и рам переплетов; д — детали ограждающих конструкций фонаря; / — стропильная конструкция; 2 — ферма фонаря; 3 — покрытие; 4 — рама переплета; 5 — фонарная панель с бортовым элементом; 6 — скоба для крепления рамы переплета к опоре; 7 — опо- р а ; * — к р о н ш т е й н ; 9 — с т е к л о ; 10 — фартук из оцинкованной кровельной стали; // — асбестоцементный лист; 12 — гравий, втопленный в битум; 13 — гидроизоляция; 14— выравнивающий слой из цементнопесчаного раствора; 15 — утеплитель; 1 6 — обмазочная пароизоляция; 17 — железобетонная плита покрытия; IS — верх стропильной конструкции; 19 — дополнительные слои гидроизоляции; 20 — волнистые асбестоцементные листы

Глава XIII. Элементы одноэтажных зданий

ем, малой массой и небольшими размерами в плане. Очистка их светопропускающих ограждений проста, а на покрытиях отсутствуют снеговые заносы. Конструкции этих фонарей, состоящие из стакана, опорного каркаса и светопрозрачных элементов, размещают над проемами, предусмотренными в железобетонных плитах покрытия или образованными пропусками плит покрытия.

Рис. XIII.16. Конструктивные схемы шедовых фонарей:

а — покрытие фонаря из плоскостных элементов; б — складчатое покрытие; в — цилиндрическая шедовая оболочка; г — коноидальная оболочка

Стакан — это бортик (из листовой стали, железобетона, асбестоцемента и других материалов), обрамляющий проем в покрытии и жестко с ним связанный. Стенки стакана, которые иногда делают наклонными, для лучшего распределения светового потока со стороны помещения окрашивают или облицовывают светоотражающими материалами. С наружной стороны их утепляют эффективными теплоизоляционными материалами, а затем изолируют рулонной кровлей, защищая ее фартуком из оцинкованной стали. По верху стакана крепят опорную раму из деревянных антисептированных брусков или каркас из гнутых стальных или прессованных алюминиевых профилей.

В световых фонарях светопропускающее ограждение укладывают на опорную раму или каркас через уплотнительные прокладки из озоно- и морозостойкой резины и закрепляют посредством нащельников, кляммер и других крепежных элементов с тщательной герметизацией стыков мастиками.

В светоаэрационных фонарях к опорной раме или опорному каркасу крепят остекленную створку. Створки открывают поворотом вокруг их горизонтальной оси или подъемом по вертикали. Аэрацию помещений можно осуществить и установкой жалюзийных решеток в стенке стакана.

Прямоугольные, трапециевидные и М-образные фонари представляют собой надстройки над покрытием. Свет в помещение попадает через боковые ограждения этих надстроек (рис. XIII.15). Светоактивность этих фонарей в 2...2,5раза менее, чем зенитных. Они сложны в изготовлении, металлоемки, на покрытиях зданий образуют снеговые мешки, снижая светоактивность фонарей и увеличивающие нагрузку на несущие конструкции здания. Тем не менее эти фонари, как светоаэрационные, применяют в промышленном строительстве.

Как правило, фонари длиной не более 84 м располагают вдоль продоль-

Глава XIII. Элементы одноэтажных зданий	17
	5

ной оси здания. При большей протяженности зданий устраивают разрыв между торцами фонарей, который соответствует величине шага стропильных конструкций. Фонари шириной 6 м предназначены для освещения помещений с пролетом 12, 18 м, а фонари шириной 12 м — для помещений с пролетами 24, 30, 36 м. Несущие конструкции прямоугольных фонарей выполняют железобетонными или металлическими из холодногнутых или прокатных профилей: в виде фонарных ферм и панелей.

Ограждающие конструкции состоят из покрытия фонарей, аналогичного покрытию здания; бортовых элементов; остекления и торцовых стенок фонаря. Остекление устраивают в переплетах из гнутых стальных или прокатных профилей. Переплеты верхнеподвесные в один или два яруса крепят к горизонтальным элементам фонарной панели. Размеры переплетов для одноярусных фонарей 1,8x6 м, а для двухъярусных— 1,2X6 м.

Трапециевидные фонари отличаются от прямоугольных большей световой активностью, поскольку их остекление располагается к горизонту под углом 70 ... 80°. При этом конструктивное решение фонаря усложняется.

Шедовые фонари создают в помещениях равномерное диффузное освещение благодаря одностороннему расположению светопрозрачного ограждения, ориентированного на север, и наклонного покрытия, внутренняя поверхность которого отражает световые лучи (рис. XIII.16). Шедовые фонари применяют в промышленных зданиях с производственными процессами, не допускающими инсоляции. Вследствие больших снегоотложений в ендовах покрытия шедовых фонарей их преимущественно проектируют для строительства в южных районах.

Конструкции шедовых фонарей непосредственно связаны с конструкциями покрытия, которое может состоять из плоскостных элементов или пространственных (складки, оболочки одинарной или двоякой кривизны). Кон-

Рис. XIII.17. Схемы аэрационных фонарей:

а, б — м одернизированного (по типу БатуринаБранта); в, г — в виде впадины в пределах межферменного пространства с горизонтальными и вертикальными створками; / — внутренний водосток: 2 — створка

структивную высоту шедов обычно принимают в пределах 4 м, чтобы не увеличивать отапливаемый объем здания. Равномерное диффузное освещение помещений достигается при высоте до низа конструкции покрытий не выше 5 м. Остекление фонаря (в переплетах или беспереплетное) устраивают вертикально, а для повышения светоактивности ограждения — с углом наклона к горизонту от 60 до 75°. Для аэрации помещений предусматривают верхнеподвесные створки.

176	Глава XIII. Элементы одноэтажных~зданий

Аэрационные фонари обычно устраивают по типу прямоугольных фонарей. Вместо светопрозрачных ограждений применяют ветроотбойные щиты, представляющие собой металлический каркас, обшитый кровельной листовой сталью или асбестоцементом. Существует несколько способов установки и открывания ветроотбойных щитов с целью предохранения проемов фонаря от задувания ветра, который может уменьшать или исключить воз-

духообмен в помещении. Однако конструкция ветроотбойных щитов недолговечна и не защищает полностью про-, емы фонаря от задувания.

На рис. XIII.17 приведены конструктивные схемы аэрационных фонарей с аэродинамическими показателями, улучшенными на 20... 30 % по сравнению с фонарями, имеющими ветроотбойные ограждения. Они также экономичнее и по расходу стали.

IV РАЗДЕЛ

АРХИТЕКТУРНЫЕ КОНСТРУКЦИИ МНОГОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ

XIV Глава. Общие сведения

XIV.1. Общие требования, предъявляемые к многоэтажным зданиям

Многоэтажные — это основной тип зданий при застройке городов

ипоселков городского типа. В зависимости от административного значения

инаселенности городов предельная этажность зданий различна. В крупных республиканских центрах она может составлять до 25 ... 30 этажей — для жилых зданий и выше 30 — для административных.

По назначению многоэтажные здания подразделяют на гражданские и производственные. Многоэтажные гражданские здания — это главным образом жилые дома, здания гостиниц, общежитий, больниц, административные здания и т. п.

Наиболее общие требования к мно-

гоэтажным зданиям всех типов — обеспечение огнестойкости и долговечности конструкций. Многоэтажные здания относятся обычно к I, II классам по капитальности. Это означает, что степени огнестойкости и долговечности конструкций гражданских зданий должны быть не ниже II класса; поэтому для зданий выше пяти этажей номенклатура строительных материалов несущего остова ограничена каменными, бетонными, железобетонными материалами. Металлические несущие конструкции применяются в исключительных случаях и защищаются от воздействия огня, как правило, с обеспечением пределов огнестойкости не менее пределов, требуемых по табл. 1.1. Исключения: в несущих конструкциях покрытий верхних этажей и в некоторых других случаях, особо оговоренных противопожарными нормами, ме-

талл можно не защищать. Требования к материалам и степеням огнестойкости конструкций гражданских и производственных зданий см. § 1.3.

Требования к долговечности строительных конструкций особенно важно соблюдать для тех производственных зданий, которые могут подвергаться воздействиям агрессивной среды — частой и резкой смене высоких и низких температур, высокой влажности, воздействии блуждающих токов, химических реагентов и т. п. Меры по увеличению долговечности конструкций предусматриваются проектом. К числу таких мер относятся: применение материалов надлежащей стойкости, применение простых архитектурных форм, исключающих скопление агрессивной технологической пыли; увеличение пролетов несущих конструкций для исключения контакта вертикальных опор с источниками тепло- и влаговыделений; применение защитных покрытий конструктивных элементов и др.

Требования целесообразности технических решений применительно к многоэтажным производственным зданиям прежде всего сводятся к возможно большему обеспечению применения унифицированных изделий в конструкциях и к другим мерам, направленным на повышение степени индустриализации строительного производства. Так, если до 50-х годов как проектные решения, так и конструкции производственных зданий были в значительной стерени разнообразны и индивидуальны, то сорременные требования иные. Основные координационные размеры современного производственного здания должны строго соответствовать нормативам, установленным в государственном порядке; это позволяет при-

178	Глава XIV. Общие сведения

менять унифицированные узлы и та-

жами. При этом могут оказаться при-

кие решения, которые допускают при

емлемыми все конструктивные систе-

необходимости

организацию в здании,

мы стенового остова, рассмотренные в

запроектированном

для

одного вида

разд.

II.

Предпочтительным

типом

производства,

другого,

родственного

строительной системы стенового осто-

технологического процесса.

ва

многоэтажных

зданий

является

Требования

целесообразности тех-

крупнопанельная.

нических

решений

применительно

к

В производственных, во многих ви-

жилому строительству сводятся к ра-

дах общественных и жилых зданий по-

зумному

сочетанию

массовой

жилой

вышенной

этажности

основным типом

застройки, основанной

на применении

несущего остова является каркасными.

типовых проектов и изделий с домини-

В

подавляющем большинстве

случаев

рующими

в городской застройке ак-

применяются

железобетонные

каркасы

центными

зданиями,

возводимыми

по

из унифицированных сборных изде-

индивидуальным проектам. Точно та-

лий. Разработан ряд ведомственных и

кой же подход к проектированию дру-

территориальных

унифицированных

гих типов гражданского строительства:

каталогов. При этом, основываясь на

наряду с преобладанием зданий с пол-

методе

открытой

типизации,

получены

носборными конструкциями по катало-

достаточно

разнообразные

решения

гам индустриальных изделий, уни-

каркасов, элементы которых соответст-

кальные объекты проектируются инди-

вуют общесоюзному каталогу индуст-

видуально, что, впрочем, не исключает

риальных изделий. У этих каркасов

возможностей применения изделий ка-

принята

одинаковая

конструктивная

талога.

система — ригельная с расположени-

ем ригелей в одном направлении

XIV.2. Типы несущих остовов

(предпочтительно в поперечном). Рас-

многоэтажных зданий.

четная

схема

большинства

каркасов

Обеспечение их устойчивости

связевая,

с

применением

элементов

ижесткости

жесткости (решетчатых связей, пане-

Как отмечено в гл. II, несущим

лей, ядер и т. п.). На этих принципах

разработаны

некоторые унифициро-

остовом здания называется его конст-

ванные

каркасы

производственных

руктивная основа — пространственная

зданий (см. гл. XVI), территориаль-

система,

состоящая

из

совокупности

ный полносборный каркас TKJ-2 для

вертикальных и горизонтальных стер-

московского региона (см. гл. XV и

жневых, плоскостных

или объемных

XVI) и т. п. Практически узлы сопря-

элементов — несущих конструкций и

жений ригелей с колоннами во всех

связей, соединяющих эти конструкции.

этих каркасах достаточно жесткие и не

Там же рассмотрены общие прин-

соответствуют

идеализированной тео-

ципы проектирования несущих осто-

ретической связевой схеме, что идет в

вов, их типы, конструктивные систе-

запас прочности. Этой

конструктивной

мы — все это многообразие присуще

схеме более соответствуют системы

многоэтажным

зданиям. Целесообраз-

с безригельным каркасом с монолит-

ность выбора того или иного типа не-

ными

безбалочными

перекрытиями,

сущего остова таких зданий определя-

получившие развитие в Армении и в

ется функциональными, технико-эконо-

республиках Прибалтики.

остовы

мическими и другими факторами. Так,

Комбинированные

несущие

при мелкоячеистой

структуре

зданий,

целесообразны в многоэтажных домах

например

жилых,

более

приемлемым

с неполным каркасом, при устройстве

оказывается стеновой несущий остов;

первых общественных этажей в граж-

в зависимости от принятой строитель-

данских зданиях и т. п.

ной системы высота таких зданий мо-

Один из важнейших вопросов при

жет быть ограничена 9, 16 или 25 эта-

проектировании любого типа несущих

Глава XIV. Общие сведения	17
	9

остовов — обеспечение их пространст-

XIV.3. Унификация

венной

жесткости

и

устойчивости.

и индустриализация решений

В многоэтажных зданиях это может

в многоэтажном

оказать серьеаное влияние на их фор-

промышленном и гражданском

мообразование, особенно в зданиях по-

строительстве

вышенной

этажности, которые

должны

Курс

на

индустриализацию

удовлетворять

нормативным

требова-

ниям к допустимым величинам проги-

строительства,

принятый

в

нашей

бов верха здания и величинам ускоре-

стране, коренным

образом

изменил

ния колебаний от динамической со-

всю систему проектирования и строи-

ставляющей ветрового напора. Необ-

тельства. На смену бесконечному чис-

ходимо принимать во внимание следу-

лу индивидуальных

проектов

пришло

ющее.

Элементы

жесткости

любого

типовое проектирование. Оно косну-

здания работают на восприятие гори-

лось прежде всего массового жилищ-

зонтальных

ветровых

нагрузок как

но-гражданского многоэтажного и всех

консоли, защемленные в грунт. По ме-

видов промышленного строительства.

ре роста этажности соотношения ши-

Первые типовые проекты разрабаты-

рины этих консолей (часто равной

вались для отдельных отраслей, даже

ширине зданий) к их высоте уменьша-

отдельных видов зданий и для кон-

ются, т. е. «сопротивляемость» консо-

кретных местных условий.

лей понижается. Величина же горизон-

Принятые в этих проектах панель-

тальных сил возрастает с ростом этаж-

ных жилых домов различные решения

ности: растут и площадь загружения,

конструктивных узлов, систем разрез-

и интенсивность

ветрового

напора.

ки стен на панели и привязка их к мо-

При соотношениях ширины зданий к

дульным осям привели к необоснован-

высоте в пределах 1/4 ... 1/6 их жест-

ному росту количества типоразмеров

кость

и устойчивость

обеспечивается

строительных изделий: каждый проект

грамотным

проектированием

элемен-

имел собственную номенклатуру изде-

тов жесткости в пределах любых форм

лий, «привязанных» к домам только

плана здания. При уменьшении этих

данной серии. По мере внедрения та-

соотношений до1/7 .. 1/9 необходимо

ких проектов в строительство стала

предусматривать меры

по повышению

непомерно расширяться номенклату-

пространственной

жесткости

зданий:

ра изделий. В связи с этим уже на

более компактную форму плана; эле-

ранней стадии возникла необходи-

менты жесткости желательно замоно-

мость в унификации сборных изделий,

личивать или выполнять монолитны-

планировочных параметров и т. п.

ми,

предусматривать

дополнительные

Это потребовало исследований, рабо-

элементы жесткости в единой системе

ты многих коллективов. Не сразу при-

несущего остова и т. п. Дело в том,

шли к системному подходу в унифи-

что при росте высоты здания увеличе-

кации. Например, если первоначально

ние его ширины не всегда возможно по

унификация замыкалась лишь на от-

функциональным и другим соображе-

расли (отраслевая), то сейчас приня-

ниям. Поэтому нужны меры и по огра-

та межотраслевая унификация объем-

ничению «гибкости» остова, его устой-

но-планировочных и конструктивных

чивости и предотвращение еще одной

решений. Во многом уже решены во-

возможной неприятности — деформа-

просы межвидовой унификации, ког-

ции

скручивания вокруг вертикальной

да одни и те же решения приемлемы

оси здания, что может вызвать сдвиги

и для производственных, и для обще-

в наружных панелях, в оконных пере-

ственных зданий.

служат

плетах и т. п. Для высотных точечных^

Унификация и типизация

зданий целесообразно усиливать жест-^

основой эффективного развития

инду-

кость наружных оболочек — например,-

стриализации

строительства.

Необхо-

вдоль периметров наружных стен.

димость в этом подчеркивается тем,

180	Глава XIV. Общие сведения

что принятые ранее методы типового

га: все размеры подчинены правилам

проектирования привели и к негатив-

модульной

координации

(МКРС);

ным результатам. По мере выявления

регламентированы

правила

привязки

этих негативных сторон менялась ме-

всех сборных изделий к координат-

тодика

типового

проектирования в

ным осям зданий; выявлены комбина-

сторону

создания

типовых

изделий,

.торики

характерных

архитектурно-

габаритных унифицированных схем

конструктивных

ситуаций;

отобраны

и т. п.

наиболее прогрессивные и экономич-

К настоящему времени создан Об-

ные виды

конструкций;

разработаны

щесоюзный

строительный

Каталог

унифицированные

узлы

сопряжений

типовых конструкций и изделий из

конструктивных

элементов;

унифици-

различных материалов для зданий и

рованы нормативные нагрузки и ряд

сооружений

всех

видов

строительства.

других

параметров

(теплофизических

На основе и в развитие Общесоюзно-

и т.п.); унифицированы ряды геомет-

го созданы отраслевые и территори-

рических

размеров

пролетов,

шагов,

альные каталоги для жилищно-граж-'

высот.

данского

строительства,

ориентиро-

Геометрические параметры, приня-

ванные

на

сложившиеся

местные

про-

тые в качестве базы Единого каталога,

изводственные и сырьевые базы. Все-

подчинены

определенным

закономер-

го

в

настоящее

время

в жилищно-

ностям,

основанным на математичес-

гражданском строительстве

использу-

ких модульных рядах; в качестве ос-

ется свыше 130 каталогов, имеющих

различные

сферы

применения,

что,

новного принят модуль 0,6 м а в слу-

конечно,

требует

совершенствования.

чае необходимости — дополнительный

В стране создана мощная строитель-

модуль 0,3 м. На этом модульном ряде

ная индустрия, построено свыше 500

и основан каталог. Он содержит необ-

комбинатов, которые ежегодно вводят

ходимую номенклатуру для строитель-

в ст р ой св ы ш е 1 м л н . к в а р т и р .

ства жилых домов с высотой этажа

Столь

грандиозная

производственная

2,8 м и с единым модульным рядом

база

потребовала

разработки

новой

размеров в плане 1,2; 1,8; 2,4; ...; 6,6м

системы — открытой системы типиза-

(М = 0,6 м), общественных зданий с

ции. Смысл ее состоит в том, что

высотой этажа 3; 3,3; 3,6; 4,2; 4,8;

объектом типизации являются не зда-

6,0 м, основанных на едином модуль-

ния или их части, а строго выверен-

ном ряде размеров в плане 1,8; 2,4;

ный ограниченный сортамент индуст-

3; 3,6; 4,8; 6; 7,2; 9; 12; 15; 18; 24 м.

риальных изделий, из набора которых

При составлении каталога преду-

в

различных

комбинациях

должны

смотрено

осуществление

различных

комплектоваться

здания,

разнообраз-

конструктивных систем зданий: па-

ные по объемно-планировочным реше-

нельных с узким, широким и смешан-

ниям и архитектуре фасадов.

система

ным шагом поперечных несущих стен

Эта

принципиально

новая

для жилых домов; каркасных с попе-

типизации в значительной мере реа-

речным

и

продольным направлениями

лизована в методе Единого каталога

ригелей для жилых и общественных

унифицированных изделий для строи-

зданий и др. Этажность жилых домов

тельства

в

Москве

(территориальный

предусматривается 9, 12, 16, 25 этажей,

каталог ТК1-2). В его состав входят:

общественных — до ЗО-'этажей.

панельные

конструкции

для

строи-

Каталог

включает широкий

набор

тельства

жилых

зданий;

каркасно-па-

изделий,

обеспечивающий

создание

нельные

конструкции

(со

сборным

разнообразных

архитектурно-плани-

железобетонным

унифицированным

ровочных и объемных структур зданий

каркасом)

для

строительства

граж-

(дома с прямоугольной . конфигураци-

данских

и

производственных

зданий.

ей, угловой, ступенчатой, со сдвижкой

Основные положения Единого катало-

в плане, трилистник и т, п.).