Многоэтажные здания со стенами из каменных материалов

Т Е М А № 13

ВВЕДЕНИЕ В РАЗДЕЛ

Согласно классификации зданий по этажности, к многоэтажным относятся здания с количеством этажей от 4-х и выше (до 9-ти – многоэтажные, до 20-ти – повышенной этажности, свыше 20-ти этажей – высотные). К таковым относятся постройки группы «Общественные здания», например,:

· Учебные – корпуса ВУЗов, школы и др.

· Научные – корпуса НИИ, проектных институтов и др.

· Лечебные – поликлиники, больницы и др.

· Профилактические – санатории, пансионаты и др.

· Культуры и искусства -

· Административные и муниципальные

· Финансовые и деловые

· Транспорта и связи и др.

В группе «Жилые здания» ярким и самым распространенным типом зданий является многоэтажный жилой дом.

Массовый характер строительства многоэтажных жилых домов предъявляет к ним повышенные экономические требования. В каждой квартире жилого дома предусматривают мероприятия, обеспечивающие высокую комфортность проживания. Основное конструктивное отличие многоэтажных жилых домов от малоэтажных — это применение более совершенных индустриальных методов строительства и более крупноразмерных сборных элементов, рассчитанных на механизацию мощными подъемно-транспортными средствами. Поэтому для многоэтажных зданий разработаны и иные, более совершенные конструктивные решения. Все многоэтажные здания, планировочные схемы которых рассматриваются в курсе «Архитектурное проектирование», с конструктивной точки зрения представляют собой здания:

а) с несущими каменными стенами,

б) с неполным каркасом,

в) с каркасом из сборных железобетонных элементов и с панельными стенами,

г) крупнопанельные бескаркасные,

д) из монолитного железобетона,

е) из объемных элементов.

Жилые дома со сборным железобетонным каркасом до недавнего времени применялись редко и они были более характерны для строительства общественных зданий. В настоящее время такая конструктивная схема является наиболее перспективной, так как на новом качественном уровне позволяет планировать площадь обитания человека.

Удовлетворяя самым разнообразным нуждам общества, в общественных зданиях воплощают и самые разнообразные объемно-планировочные решения. Несмотря на это разнообразие, можно разделить общественные здания с конструктивной точки зрения на 2 основные группы:

· здания с набором мелких помещений, так называемого ячейковоготипа, в которых можно использовать обычные конструктивные элементы, применяемые в жилом строительстве (плиты перекрытий, балки, колонны, каменные несущие стены);

· здания с большими помещениями, зальноготипа, где для их покрытия требуются конструкции большого пролета.

Часто в одном здании применяют оба планировочных приема одновременно.

· В зданиях первой группы возможны конструктивные схемы с несущими стенами, с неполным каркасом и каркасная система. Учитывая требования гибкой планировки, в общественных зданиях этой группы используют в основном каркасную конструкцию с навесными или самонесущими стенами.

· В зданиях второй группы применяют большепролетныеконструкции.

По условиям статической работы большепролетные конструкции делятся на плоскостные и пространственные.

· К плоскостным относят конструкции, работающие только в своей вертикальной плоскости. Например, балки и фермы работают автономно в своей вертикальной плоскости и передают на опоры (колонны или стены) всю нагрузку от перекрытия и собственного веса в виде вертикальных опорных реакций. Они относятся к плоскостным безраспорным конструкциям. Арки и рамы также работают только в своей вертикальной плоскости, но на опоры передают кроме вертикальных нагрузок и горизонтальные, от возникающих в конструкциях распорных усилий. Они относятся к распорным плоскостным конструкциям. Все плоскостные конструкции выполняют из жестких материалов (бетона, железобетона, металла, дерева, пластмасс, армоцемента).

· В пространственных конструкциях используют совместную работу всех ее элементов. В первом случае балка лишь передает ветровую нагрузку от одной стойки к другой; в раме ригель активно включается в работу, воспринимая часть изгибающих моментов и облегчая работу стоек. Это совместная работа, но в одной плоскости. Свободное опирание плит перекрытий на ригель не создает условий для совместной работы. Жесткое крепление плит к ригелю включает плиты в совместную работу с рамой: при деформациях рамы плиты начинают сопротивляться перемещениям ригеля, воспринимают часть напряжений на себя, облегчая работу рамы. Это уже совместная работа в разных плоскостях: в плоскости рамы и в плоскости перекрытия. Стропильные конструкции скатных крыш с довольно жесткими врубками и соединениями также представляют собой пространственную конструкцию. Но расчет пространственных конструкций весьма сложен, поэтому все традиционные конструктивные схемы рассчитывают как плоскостные, пренебрегая жесткостью их соединений. Раздельная работа отдельных элементов конструкции происходит последовательно, как бы с разрывом во времени: кровля передает свой вес на плиты покрытия, плиты — на балки, а балки весь суммарный вес — на опоры. Такой конструктивный «слоеный пирог» не эффективен, так как элементы конструкции не помогают в работе друг другу. В пространственных конструкциях совместная работа происходит не последовательно, а одновременно.

Многоэтажные здания со стенами из каменных материалов

Каменные многоэтажные жилые дома, несмотря на их относительно высокую стоимость и большую трудоемкость, продолжают оставаться распространенным видом жилищного строительства. Основным материалом для несущего слоя стен служит в основном пустотелый кирпич и крупные бетонные блоки, а так же пиленый природный камень (туф, известняк, ракушечник), наличие которых широко представлено на территории стран СНГ. Для кладки стен многоэтажных зданий применяют кирпич повышенной прочности. При отсутствии высокопрочного кирпича предусматривают утолщение стен в нижних этажах (например, до 9 этажа стена толщиной 640 мм, а выше — 510) или армирование кладки. Утепление стен выполняется по аналогии утепления малоэтажных зданий.

Применяют различные конструктивные схемы:

· с продольными несущими стенами,

· поперечными несущими стенами,

· смешанные системы,

· с неполным каркасом (рис. 1).

Рис. 1. Конструктивные схемы многоэтажных каменных зданий:

а — с тремя несущими продольными стенами; б— то же, с четырьмя стенами; а — с неполным кар­касом; г — с несущими поперечными стенами; / — несущие продольные стены; 2 — самонесущие сте­ны; 3 — стены жесткости; 4 — стены лестничной клетки (одновременно служат стенами жестко­сти); б — столбы; в — навесные или самонесущие стены; 7 — несущие поперечные стены

В этих схемах самонесущие стены выполняют роль элементов жесткости. Для жесткости здания используют и лестничные клетки. Свободная длина стен в пределах между поперечными стенами при замоноличенных сборных перекрытиях может доходить до 48 м. Каменные столбы при зданиях с неполным каркасом применяют до 9 этажей. При большей этажности внутренние колонны делают из железобетона.

Междуэтажные перекрытия выполняют из сборных железобетонных многопустотных или ребристых плит пролетом до 7,2 м, в соответствии с действующей номенклатурой СК. Плиты крепят к стенам анкерами из арматурной стали, отгибы которых зацепляют за подъемные петли плит.