- •Маклакова татьяна георгиевна
- •1. Методика проектирования в жилищном строительстве
- •2. Индустриализация строительства и система каталогов унифицированных индустриальных изделий
- •3. Конструктивные системы зданий
- •4. Строительные системы
- •Раздел 1. Конструкции гражданских зданий основных строительных систем
- •Глава 1. Панельные конструкции жилых зданий
- •1.1. Бетоные панели наружных стен
- •1 Для описания таких конструкций применяют также термины - легкие стены, стены-экраны, стены-куртины, стены из листовых материалов и др.
- •1.4. Компоновка панельных зданий
- •Панелей наружных стен
- •Глава 2, Панельные конструкции массовых общественных зданий
- •Глава 3, Каркасно-панельные здания
- •3.1. Каркасно-панельные конструкции зданий серии 1.020-1
- •3.2 Каркасно-панельные конструкции зданий по территориальному каталогу для строительства в Москве (серия тк1-2)
- •3.3. Безригельный каркас
- •Глава 4, Объемно-блочные конструкции гражданских зданий
- •Глава 5. Монолитные и сборно-монолитные конструкции
- •Глава 6. Конструкции зданий со стенами ручной кладки
- •6.2. Конструктивные решения кирпичных стен
- •Глава 7. Малоэтажные общественные здания из лёгких металлических конструкций комплектной поставки
- •Раздел II. Конструктивные элементы гражданских зданий
- •Глава 8. Конструкции нулевого цикла
- •Глава 9. Перекрытия, полы и подвесные потолки
- •9.1. Перекрытия
- •9.2. Полы
- •9.3. Подвесные потолки
- •Глава 10. Крыши
- •Глава 11, Балконы, лоджии и эркеры
- •Глава 12. Светопрозрачные конструкции
- •12.1. Окна
- •Цвет стекла дает введение разных металлов в состав сплава: - титан (серый), нитрид титана (бронзовый), окись титана (голубой)
- •Глава 13, Лестницы
- •Глава 14, Перегородки
- •Раздел III. Реконструкция гражданских зданий и их конструктивных элементов
- •Глава 15. Реконструкция зданий исторической застройки
- •Глава 16. Реконструкция зданий "первых поколений" массового жилищного строительства
- •Глава 17. Мансарды и надстройки
- •Подписано к печати 03.07.2000. Формат 70x100/16. Бумага офсетная .№ 1. Гарнитура таймc. Печать офсетная. Усл. Печ. Л. 17,5. Заказ № 358 Тираж 6000 экз.
- •Справки по телефонам: (095) 235-98-45, (095) 235-67-83
3. Конструктивные системы зданий
Конструктивная система представляет собой взаимосвязанную совокупность вертикальных и горизонтальных несущих конструкций здания, которые совместно обеспечивают его прочность, жесткость и устойчивость. Горизонтальные конструкции-перекрытия и покрытия здания воспринимают приходящиеся на них вертикальные и горизонтальные нагрузки и воздействия, передавая их поэтажно на вертикальные несущие конструкции. Последние в свою очередь передают эти нагрузки и воздействия через фундаменты основанию.
Горизонтальные несущие конструкции массовых капитальных гражданских зданий, как правило, однотипны и обычно представляют собой железобетонный диск (сборный, монолитный или сборно-монолитный).
Вертикальные несущие конструкции разнообразны. Различают стержневые (стойки каркаса) несущие конструкции, плоскостные (стены, диафрагмы), объемно-пространственные элементы высотой в этаж (объемные блоки), внутренние объемно-пространственные стержни полого сечения на высоту здания (стволы жесткости), объемно-пространственные наружные конструкции на высоту здания в виде тонкостенной оболочки замкнутого сечения. Соответственно примененному виду вертикальных несущих конструкций различают пять основных конструктивных систем гражданских зданий - каркасную, стеновую (бескаркасную), объемно-блочную, ствольную и оболочковую (рис.5).
15
Наряду с основными широко применяют и комбинированные конструктивные системы (рис.6). В этих системах вертикальные несущие конструкции компонуют, сочетая разные виды несущих элементов: стены и каркас, стены и объемные блоки и т.п. К их числу относятся системы: каркасно-связевая со связями в виде стен-диафрагм жесткости (каркасно-диафрагмовая), с неполным каркасом (несущие наружные стены и внутренний каркас), каркасно-ствольная, ствольно-стеновая, ствольно-оболочковая и др.
Рис.6 Комбинированные конструктивные системы: I - II - каркасно - диафрагмовая; I - III -ствольно - стеновая; I - IV - оболочково - диафрагмовая; I - V - объемно - блочно - стеновая; II -III - каркасно - ствольная; II-IV - каркасно - оболочковая; II- V - каркасно - объемно - блочная; Ш - IV - ствольно - оболочковая; Ш - V -ствольно - объемно -блочная; I - II - III - каркасно - ствольно - диафрагмовая, 1 - наружная несущая и ограждающая конструкция, 2 - то же, ненесущая, 3 - внутренняя несущая конструкция, 4 -несущий объемный блок, 5 - то же, ненесущий
Области применения основных и комбинированных систем различны.
Бескаркасная система является основной в массовом жилищном строительстве домов различной этажности, каркасная и каркасно-диафрагмовая - в строительстве массовых общественных зданий, объемно-блочную и объемно-блочно-стеновую применяют в строительстве жилых домов, общежитий и гостиниц средней и повышенной этажности; ствольную, ствольно-стеновую и каркасно-ствольную - для жилых и общественных зданий высотой более 20 этажей; оболочковую, ствольно-оболочковую, оболочково-диа-фрагмовую - для многофункциональных зданий 40 и выше этажей.
16
Детальное рассмотрение конструктивных решений семейства ствольных и оболочковых систем, применяемых преимущественно в уникальных зданиях, в настоящем учебнике, ориентированном на рассмотрение проблем конструирования массовых объектов, нами не приводится. Оно дано в ранее вышедших учебниках, упомянутых в предисловии к настоящему изданию.
Помимо основных типообразующих признаков конструктивной системы, которыми являются вертикальные несущие элементы, существуют дополнительные классификационные признаки внутри каждой из конструктивных систем. Ими служат признаки размещения вертикальных несущих конструкций в здании и расстояния между ними. Так, например, в зависимости от расположения несущих стен в бескаркасном здании различают перекрестно-стеновой, поперечно-стеновой и продольно-стеновой варианты конструктивной системы (рис.7). Конструкции сборных железобетонных перекрытий, применяемые в массовом строительстве, в зависимости от величины перекрываемого пролета условно делят на перекрытия малого (2,4...4,5 м) и большего (6...7,2 м) пролета.
Рис.7. Варианты бескаркасной конструктивной системы: а - перекрестно - стеновой с малым шагом; б -поперечно - стеновой со смешанным шагом; в - поперечно - стеновой с большим шагом стен; г - продольно -стеновой (трехстенка); д - продольно - стеновой (двухстенка); е -поперечно - стеновой с увеличенным шагом стен
Соответственно для перекрестно- и поперечно-стенового вариантов бескаркасной системы в технической литературе получили широкое распространение термины - бескаркасная система с малым, смешанным и большим шагом поперечных стен, которые будут использованы в дальнейшем изложении, так как именно эти термины вошли в Общесоюзный и территориальные каталоги.
В ближайшей перспективе в гражданском строительстве будут широко применяться преднапряженные настилы перекрытий пролетами 9 и 12 м. С внедрением этих конструкций возможно изменение рубрикации и терминологии групп пролетов перекрытий на конструкции малых (2.4...4,5 м), средних (5...7,2 м) и больших (9... 12 м) пролетов и бескаркасных поперечно- и перекрестно-стеновых систем на системы с малым, средним и большим шагом стен. В зданиях продольно-стеновой системы переход на применение большепролетных перекрытий приведет к опиранию перекрытий только на наружные
17
стены и переходу от традиционных трех- и четырех -стенных к двухстенной системе (см. рис. 7, д). Это обеспечит высокую свободу планировочных решений жилых домов и встроенных предприятий системы обслуживания, а также простоту модернизации и перепрофилирования зданий.
В семействе каркасных систем в зависимости от расположения и наличия ригелей различают варианты системы с поперечным, продольным расположением ригелей, неполным и безригельным каркасом (рис.8).
Рис.8. Варианты каркасной конструктивной системы: А - с полным; Б - с неполным; В - с безригельным каркасом; 1 - полный каркас с продольным расположением ригелей; 2 - то же, с поперечным; 3 - полный каркас с продольным расположением ригелей колонн (только у наружных стен) и большепролетными перекрытиями; 4 - неполный продольный каркас; 5 - то же, поперечный; 6 - безригельный каркас; К - колонна; Р - ригель; Дж - вертикальная диафрагма жесткости; НП - настил перекрытия; HP - настил - распорка; I - несущие стены; II -ненесущие стены
Так же, как и в бескаркасных системах, внедрение бельшепролетных перекрытий позволит, благодаря расположению стоек каркаса только по наружным осям, повысить свободу планировочных решений. Переход в каркасных и, особенно, в бескаркасных зданиях на применение большепролетных перекрытий обеспечит переход от разрезки сборных изделий - "панель на комнату" к "настилу на пролет". Это позволит разорвать тесную связь между объемно-планировочным решением здания и размерами сборных изделий,. будет способствовать сокращению номенклатуры и переходу к открытой системе типизации.
При выборе конструктивной системы каркасных зданий учитывают объемно-планировочные требования: она не должна связывать планировочные решения. Ригели каркаса не должны пересекать плоскость потолков помещений, а проходить по их границам и т.п. 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 18
здания сложной планировочной структуры (школы, лечебно-профилактические учреждения и др.).
Неполный каркас применяют в зависимости от местных условий строительства, диктующих, например, применение несущих наружных стен.
Безригельный каркас в течение длительного времени применялся, главным образом, в проектировании многоэтажных промышленных зданий. С конца 80-х годов - в облегченном конструктивном варианте он получил распространение в строительстве общественных зданий. Применяется в сборном (конструкции серии "Куб" и "Барс") и в монолитном исполнении.