Строительное производство

Строительное производство

Основы строительного производства

Строительное производство RSS Feed
 
 
 
 

Конструктивные схемы жилых домов

Фундаменты, стены, отдельные опоры и элементы перекрытий являются в здании основными несущими конструкциями и в совокупности образуют так называемый несущий остов здания.

Несущий остов должен, обладая достаточной прочностью, воспринять все нагрузки, как действующие в самом здании, так и внешние, и обеспечить его пространственную неизменяемость (жесткость) и устойчивость.

В зависимости от решения несущего остова жилые здания могут иметь следующие конструктивные схемы:

1. Здания с несущими продольными стенами из мелких камней или крупных блоков. В таких зданиях элементы перекрытий располагаются в поперечном по отношению к наружным стенам направлении. Продольные наружные и внутренние (одна или несколько) стены здесь несут нагрузку не только от собственного веса, но и передаваемую перекрытиями и крышей, почему и носят название несущих.

2. Здания с несущими поперечными стенами из мелких камней, крупных блоков или панелей и с самонесущими или навесными наружными продольными стенами. При этой конструктивной схеме элементы перекрытий укладывают вдоль продольных наружных стен здания и опирают на несущие внутренние поперечные и наружные торцовые стены здания. Самонесущими называются стены, устанавливаемые на самостоятельные фундаменты и несущие нагрузку по всей своей высоте только от собственного веса и крыши. Навесными называются стены из крупных панелей, навешиваемые в каждом этаже самостоятельно на торцовые части внутренних поперечных стен и на элементы перекрытий.

3. Здания, в которых элементы перекрытий из крупных панелей размером на комнату опираются по периметру на продольные и поперечные стены. В этом случае несущими являются как продольные, так и поперечные стены здания.

4. Здания с наружными несущими стенами и внутренним (неполным) каркасом. Здесь наружные продольные стены несут нагрузки от собственного веса и нагрузки, передаваемые перекрытиями и  крышей; вместо же внутренних стен устраивается система отдельно стоящих опор-колонн, по которым в каждом этаже укладывают мощную балку (прогон), служащую опорой для элементов перекрытия. Торцовые стены здания самонесущие. Возможна укладка прогонов и вдоль продольной оси здания. Внутренние стены в таких зданиях сохраняются только там, где они необходимы для ограждения лестничных клеток, размещения каналов и т. п.

5. Здания с полным каркасом. Каркасом называется система отдельно стоящих колонн, располагаемых, внутри здания или внутри здания и по периметру наружных стен, связанных между собой в одно целое системой горизонтальных элементов (ригелей), используемых и в качестве опор для элементов перекрытий. Элементы перекрытий могут располагаться как вдоль, так и поперек здания. Стены в таких зданиях могут быть самонесущими, т. е. ставиться на самостоятельные фундаменты или фундаментные балки, опирающиеся концами на фундаменты колонн каркаса. Тогда каркас будет нести нагрузку только от собственного веса, перекрытий и крыши. Самонесущие стены в целях обеспечения их устойчивости связывают с каркасом «гибкими» связями, обеспечивающими возможность самостоятельной осадки стены по отношению к элементам каркаса. Возможно устройство и ненесущих стен, воспринимающих нагрузку только от собственного веса в пределах одного этажа. Такие стены устанавливают на горизонтальные элементы, устраиваемые на уровне каждого этажа, между колоннами, располагаемыми в плоскости наружных стен здания. Каркас в этом случае будет нести нагрузку и от собственного веса стен. Таким образом, каркас представляет собой как бы жесткий скелет здания, воспринимающий на себя нагрузки от собственного веса, перекрытий, крыши и иногда стен здания, и воздействующие на него внешние ветровые нагрузки. Расстояние между колоннами каркаса (продольный и поперечный шаг колонн) выбирается, сообразуясь с планировочным решением здания и допустимыми пролетами ригелей и элементов перекрытия.

В многоэтажных зданиях основным материалом для устройства каркаса является железобетон, а при большой высоте здания или необходимости размещать колонны на значительном расстоянии друг от друга — сталь. При небольших нагрузках стойки каркаса иногда выполняют из кирпича.

6. Здания из объемных элементов представляющих собой заводским путем изготовленные железобетонные коробки размером на комнату или имеющие длину (как это показано на чертеже), равную ширине здания, устанавливаемые друг на друга и соответственно скрепляемые между собой.

Устойчивость зданий с несущими стенами обеспечивается устойчивостью самих стен, надлежащей связью их между собой и с элементами перекрытий, представляющих собой в здании жесткие горизонтальные диафрагмы. Принимаемые расстояния между несущими стенами обусловливаются планировочным решением здания и соблюдением допустимого пролета (расстояния между опорами) элементов перекрытий.

Устойчивость каркасных зданий обеспечивается соответствующим размещением колонн и надежной связью между всеми элементами каркаса.

Выбор конструктивной схемы здания зависит от его объемно-планировочного решения, этажности, возможного предельного расстояния между вертикальными несущими элементами, возможности получения того или иного материала или элемента заводского изготовления для устройства несущих и ограждающих конструкций, соображений экономики и индустриализации строительства. Так, например, переход от схемы с несущими стенами к схеме с внутренним каркасом в ряде случаев оказывается экономически эффективным. При этом достигаются определенные планировочные преимущества.

Вариант с опиранием на продольные и поперечные стены крупного элемента перекрытия применим лишь в случае возможности получения такового элемента с завода и снабжения строительства достаточно мощными подъемно-транспортными устройствами.

Каркасные схемы применяют при большой этажности здания. Самонесущие стены при каркасной схеме уместны тогда, когда наружные ограждения выполняются из сравнительно тяжелых прочных материалов, например кирпича. Наоборот ненесущие стены при каркасной схеме (чтобы не перегружать каркас) устраивают из легких мало-прочных, эффективных в теплотехническом отношении материалов.

Схемы из объемных элементов или, как их еще называют, блоков-комнат и квартир позволяют получить предельно возможную заводскую готовность сборных элементов и предельно сократить срок строительства, а потому их можно считать весьма перспективными.

В зданиях с любой конструктивной схемой, имеющих значительную длину, устраивают внутренние несгораемые поперечные стены (брандмауеры), которые служат противопожарными преградами, разделяющими здания на отдельные отсеки. В этих же целях в многоэтажных зданиях хотя бы часть перекрытий делают также несгораемыми. Характер и размещение противопожарных преград определяется нормами.