Архитектурные конструкции многоэтажных зданий (стр. 3 из 7)

расположенные над техническими подпольями — цокольными,

отделяющие верхний этаж от чердака — чердачными,

расположенные между смежными этажами — междуэтажными.

1 — опирание элементов здания; 2 — собственный вес; 3 — движение теплового потока; 4 — диффузия водяных паров; 5 — воздухопроницание; 6—ударный шум; 7 — воздушный шум; 8— эксплуатационные нагрузки; 9 — специфические воздействия

Рис. 12. Перекрытия по металлическим балкам

1 — балки; 2 — гипсобетонная плита; 3 — промазка щелей раствором или подстилка толя; 4 — усиление изоляции воздушного шума (песок); 5 — изоляция ударного шума (упругие прокладки); 6 — пол по лагам; 7 — пароизоляция; 8 — теплоизоляция; 9— стяжка; 10 — затирка; 11 — металлическая сетка; 12 — деревянный короб

Перекрытие по железобетонным балкам(используются редко)

а — с заполнением из плит; б — с заполнением из пустотелых блоков: 1 — балки; 2 — плиты; 3 — пустотелые блоки; 4 — промазка щелей раствором или подстилка толя; 5 — усиление изоляции воздушного шума (песок); 6 — изоляция ударного шума (упругие прокладки); 7 —- изоляция воздушного и ударного шумов; 8 — пол по лагам; 9 — пол по стяжке; 10 — пароизоляция; И — теплоизоляция; 12 — стяжка; 13 — затирка

Перекрытие по железобетонный плитам

а —виды несущих плит; б— конструкции перекрытий; 1 — сплошная плита (Y=400 кг/м2); 2 — круглопустотная; 3 — ребристая; 4 — типа ТТ; 5 — изоляция ударного шума; 6 — пол по стяжке; 7 — усиление изоляции воздушного шума (гипсобетонные плиты по лагам); 8 — пол; 9 — пароизоляция; 10—теплоизоляция; 11 — стяжка.

Крыша — верхняя конструкция, отделяющая помещения здания от внешней среды и защищающая их от атмосферных осадков и других внешних воздействий. Состоит из несущей части {стропил} и изолирующих (ограждающих) частей, в том числе — наружной водонепроницаемой оболочки — кровли. Крыши устраивают чердачные и бесчердачные. Чердачные (над чердаком) бывают холодными (теплозащитные функции выполняет чердачное перекрытие) и утепленными. Утепленная или как говорят, «теплая крыша устраивается при наличии и при отсутствии чердака, когда функции чердачного перекрытия и кровли совмещаются (в последнем случае применяются названия: совмещенная крыша, совмещенное покрытие, и бесчердачное перекрытие.

Основные типы покрытий с ж.б. плитами и рулонными кровлями.

а-в – невентилируемые; г, д – частично вентилируемые; е – вентилируемые; 1 – защитный слой;2 – гидроизоляционный ковер; 3 – стяжка; 4 – несущая плита; 5 – утеплитель; 6 – пароизоляция; 7 – однослойная ограждающая и несущая конструкция; 8 – каналы и борозды; 9 – воздушная прослойка; 10 – подкладки.

Покрытия со стальным профилированным настилом и с волнистыми асбестцементными листами.

а-в – применение стального профилированного настила(а,б – профили;в – утепленное покрытие)

г – покрытие с асбестцементными волнистыми листами усиленного или унифицированного профиля;

д, е – то же с применением плоских асбестцементных листов; 1 – балка покрытия;2 – настилк;

3 – рулонная пароизоляция ; 4 – утеплитель; 5 – гидроизоляция; 6 – гравий; 7 – болт; 8 –асбестцементный волнистый лист; 9 – прокладка; 10 – деревянный брус; 11 – прижимная пластина; 12 – крюк; 13 – швеллер из асбестцемента; 14 – плоский асбестцементный лист; 15 – мастика; 16 – утеплитель;17 – то же типа мин.ватных плит; 18 – нащельник; 19 – деревянный каркас панели; 20 – гернит; 21 – рейка, фиксирующая положение утеплителя.

2. Конструктивные системы остова многоэтажных зданий

Конструктивной системой здания называется совокупность взаимосвязанных конструкций здания, обеспечивающих его прочность, жесткость и устойчивость. Несущая конструкция здания обеспечивает его пространственную устойчивость и передает нагрузки, собираемые надземной частью через подземную часть на основание — способный к их восприятию грунт.

Принятая конструктивная система здания должна обеспечивать прочность, жесткость и устойчивость здания на стадии возведения и в период эксплуатации при действии всех расчетных нагрузок и воздействий.

В современном высотном строительстве применяют различные конструктивные системы и схемы с разнообразными вариантами компоновок. Вместе с тем все конструктивные системы можно разделить на три категории:

стержневые — каркасные системы из вертикальных стоек — колонн и связывающих их в горизонтальной плоскости балок — ригелей с жесткими (рамными) узлами или стенками — диафрагмами жесткости.

плоскостные — стеновые системы из монолитных стен или сборных панелей;

и смешанные:

каркасно-панельные системы с наружными панельными стенами, обстраивающими расположенный внутри каркас;

панельно-блок-комнатные системы с объемными элементами и внутренними поперечными или наружными продольными несущими стенами;

каркасио-панельно-ствольные системы с монолитными башенными элементами, образующими ядро жесткости высотного здания в 12 и более этажей.

В свою очередь каркасные системы подразделяются на:

Рамные и связевые.

(особенности этих систем будут рассмотрены ниже)

Среди стеновых систем следует выделить схемы

поперечно-стеновые, продольно-стеновые, перекрестно-стеновые, коробчатые (оболочковые).

Смешанные системы сочетают в себе отдельные признаки двух других систем, к ним относят каркасноствольные и коробчатоствольные.

Стеновые.

Различают конструктивную систему поперечных стен с узким шагом (на помещение) - 3,0-4,5 м, с широким шагом (на целый дом) — 4,5-7,2 м и более, и смешанным шагом, при котором чередуются узкий и широкий шаг.

В зависимости от расположения несущих стен в плане здания и характера опирания на них перекрытий различают следующие конструктивные системы:

Рис. 4. Стеновые конструктивные системы

а. поперечно-стеновые – с поперечными несущими стенами.

б.перекрестно-стеновые с поперечными и продольными несущими стенами.

в.продольно-стеновые с перекрытиями - с продольно несущими стенами

Каркасная система ( рамная, рамно-связевая, связевая)

Рамная схема каркасного несущего остова зданий представляет собой систему колонн, ригелей и перекрытий, соединенных в конструктивных узлах в жесткую и устойчивую пространственную систему, воспринимающую горизонтальные (ветровые и другие) усилия.

Рамно-связевая схема каркасного здания аналогична рамной схеме с тем лишь дополнением, что горизонтальная жесткость здания увеличивается за счет диагональных связей, выполняемых, как правило, из металла. При этом часть горизонтальных усилий передается с колонн на эти связи. Особенностью рамно-связевой схемы является ограничение перемещений каркаса.

Связевая схема каркасного несущего остова зданий отличается от рамной тем, что все горизонтальные усилия в ней в обоих направлениях через сплошные междуэтажные перекрытия передаются на жесткие диафрагмы — стенки или ядра жесткости. Рамы в этом случае рассчитываются только на вертикальные нагрузки. При этом сопряжения вертикальных и горизонтальных элементов конструкций могут иметь не только жесткое, но и шарнирное решение.

В несущем остове каркасного здания при связевой схеме жесткие связи можно располагать с интервалами в несколько конструктивных шагов на расстоянии не больше 48 м при сборных перекрытиях или 54 м при монолитном каркасе. Таким образом, связевая система каркаса позволяет во всех этажах здания получить достаточно большие зальные помещения между связевыми стенами.

Каркасный остов связевой системы в настоящее время имеет наибольшее распространение в массовом строительстве общественных зданий, зданий повышенной этажности и в высотных зданиях любого назначения.

Для повышения сопротивления внешним воздействиям несущей системы зданий высотой более 250 м применяют преимущественно ствольные конструктивные системы: “труба в трубе” и “труба в ферме”. Их компоновочная схема включает центральный ствол, воспринимающий основную долю всех нагрузок, и расположенные по периметру здания несущие элементы в виде отдельных стоек (колонн), решетчатых систем (ферм, составных стержней и др.), пилонов, которые также могут быть объединены в единую конструкцию. Жесткость ствольной системы, ее устойчивость и способность к гашению вынужденных колебаний обеспечиваются заделкой центрального ствола в фундамент.

В случаях, когда жесткости стеновой, каркасной или ствольной системы недостаточно, прибегают к комбинированным решениям, сочетающим в себе признаки разных конструктивных решений. В частности, для повышения сопротивления несущего остова здания возрастающим с высотой над уровнем земли ветровым нагрузкам применяют комбинацию ствольной и стеновой систем. В этом случае горизонтальные нагрузки воспринимаются не только внешней оболочкой и центральным стволом, но и внутренними несущими стенами. Комбинированная конструктивная система обладает большей конструктивной гибкостью в части возможности распределения доли воспринимаемых усилий за счет варьирования жесткости несущих элементов остова.

Рис.5. Схема каркасных зданий:

a — рамная; б — рамно-связевая; в —рамная с диафрагмами

жесткости; 1 — рама; 2 — смет; 3 — диафрагма; 4 — крепления

Особенности узловых соединений колонн и ригелей. Пространственный каркас несущего остова при рамной схеме должен обладать необходимой жесткостью не только в одной плоскости, но и в перпендикулярном направлении, что достигается жестким решением всех узловых стыков вертикальных и горизонтальных элементов конструкций как в продольном, так и в поперечном направлении