КОНСТРУКТИВНЫЕ СИСТЕМЫ ЗДАНИЙ
Конструктивная система представляет собой взаимосвязанную совокупность вертикальных (стены, колонны) и горизонтальных (балки, ригели, перекрытия) несущих конструкций здания, которые совместно обеспечивают его прочность, жесткость и устойчивость.
Основные конструкции здания можно подразделить на следующие группы:
• несущие, воспринимающие основные нагрузки, возникающие в здании;
• ограждающие, разделяющие помещения, а также защищающие их от атмосферных воздействий и обеспечивающие сохранение в здании определенных микроклиматических параметров;
• конструкции, которые совмещают и несущие, и ограждающие функции.
На сегодняшний день наиболее применяемыми конструктивными системами являются следующие:
• с несущими стенами (бескаркасные),в которых большинство конструктивных элементов совмещает несущие и ограждающие функции;
• каркасные с четким разделением конструкций по их функциям – несущие и ограждающие. Пространственная система (каркас), состоящая из колонн, балок, ригелей и других элементов, вместе с перекрытиями в данном случае воспринимает все нагрузки, действующие на здание. Помещения от воздействия внешней среды защищаются наружными, в большинстве случаев самонесущими или ненесущими (в том числе навесными) стенами;
• с неполным каркасом,в которых наряду с внутренним каркасом несущими являются и наружные стены.
Следует отметить, что в современных условиях часто функциональные особенности здания и экономические предпосылки приводят к необходимости сочетания обеих конструктивных систем. Поэтому сегодня все большую актуальность приобретает устройство комбинированных систем.
В зависимости от типа нагрузок наружные стены делятся на:
• несущие стены - воспринимающие нагрузки от собственного веса стен по всей высоте здания и ветра, а также от других конструктивных элементов здания (перекрытий, кровли оборудования и т.д.);
• самонесущие стены - воспринимающие нагрузки от собственного веса стен по всей высоте здания и ветра;
• ненесущие (в том числе навесные) стены - воспринимающие нагрузки только от собственного веса и ветра в пределах одного этажа и передающие их на внутренние стены и перекрытия здания (типичный пример – стены-заполнители при каркасном домостроении).
Требования к различным типам стен существенно отличаются. В первых двух случаях очень важны прочностные характеристики, так как от них во многом зависит устойчивость всего здания. Поэтому материалы, используемые для их возведения, подлежат особому контролю.
На сегодняшний день наиболее применяемыми конструктивными системами являются стеновая (бескаркасная) и каркасная системы.
Для бескаркасной конструк-тивной системы используют следующие материалы: деревянные брусья и бревна, керамические и силикатные кирпичи, различные блоки (бетонные, керамические, силикатные) и железобетонные несущие панели (панельное домостроение).
Рисунок 4.1 - Бескаркасная конструктивная система
Широкое распространение начинают получать бескаркасные быстровозводимые малоэтажные здания с использованием панелей, состоящих из вспененного пенополистирола с проволочным пространственным армокаркасом. После установки и закрепления панелей, выполнения работ по прокладке электрической проводки, производят нанесение на армокаркас панелей раствора или бетона методом торкретирования. В результате получают ограждающие конструкции из монолитного бетона с внутренним слоем их эффективного утеплителя.
До недавнего времени бескаркасная система являлась основной в массовом жилищном строительстве домов различной этажности. Но в условиях сегодняшнего рынка, когда сокращение материалоемкости стеновых конструкций при одновременном обеспечении необходимых показателей теплозащиты является одним из самых актуальных вопросов строительства, все большее распространение получает каркасная система возведения зданий.
Каркасные конструкции обладают высокой несущей способностью, малым весом, что позволяет возводить здания разного назначения и различной этажности с применением в качестве ограждающих конструкций широкого спектра материалов более легких, менее прочных, но в тоже время обеспечивающих основные требования по теплозащите, звуко - и шумоизоляции, огнестойкости. Это могут быть штучные материалы или панели (металлические - типа "сэндвич", либо навесные железобетонные).
Наружные стены в каркасных зданиях не являются несущими. Поэтому прочностные характеристики стенового заполнения не так важны, как в зданиях бескаркасного типа. Наружные стены многоэтажных каркасных зданий посредством закладных деталей крепятся к несущим элементам каркаса или опираются на кромки дисков перекрытий. Крепление может осуществляться и посредством специальных кронштейнов, закрепляемых на каркасе.
С точки зрения обеспечения более свободной планировки наиболее перспективным является вариант безбалочного каркаса как в монолитном, так и в сборном или сборно-монолитном исполнении. В этом случае монолитные, сборно-монолитные или сборные перекрытия передают нагрузку непосредственно на колонны. Здания такого типа позволяют отказаться от типовой планировки квартир, в то время как в зданиях с поперечными или продольными несущими стенами это сделать практически невозможно.
Хорошо зарекомендовали себя каркасные дома и в сейсмически опасных районах. Для возведения каркаса используются металл, дерево, железобетон, причем железобетонный каркас может быть как монолитный, так и сборный. На сегодняшний день наиболее часто используется жесткий монолитный каркас с заполнением энергоэффективными стеновыми материалами. Все большее применение находят легкие каркасные металлоконструкции (рис. 4.2; 4.3). Данная технология имеет несколько основных достоинств.
Во-первых, - это быстрое возведение сооружения (короткий срок строительства). Во-вторых, - возможность формирования больших пролетов. И наконец, - легкость конструкции, умень-шающая нагрузку на фундамент. Это позволяет, в частности, устраивать мансардные этажениеи без усиления фундамента.
Рисунок 4.2 – Каркасный двухэтажный дом из металлических конструкций
Теплозащита здания выполняется путем устройства энергоэффективных стен, которые могут выполняться навесными ненесущими или самонесущими с применением теплоизоляционных материалов.
Особое место среди металлических каркасных систем занимают системы из термоэлементов (стальных профилей с перфорированными стенками, прерывающими «мостики холода»).
Рисунок 4.3 – Каркас из облегченных металлических профилей и окончательный
вид одноэтажного жилого дома после устройства эффективных ограждаю-щих конструкций
Наряду с железо-бетонными и метал-лическими каркасами давно и хорошо известны деревянные каркасные дома, в которых несущим элементом является деревянный каркас из цельной или клееной древесины.
По сравнению с рублеными деревянные каркасные конструкции отличаются большей экономичностью (меньше расход древесины) и минимальной подверженностью усадке.
Деревянный каркас занимает наряду, с металлическим каркасом главенствующую роль в малоэтажном быстровозводимом строительстве. Данный вид каркаса применяется при строительстве жилых домов с этажностью не более двух этажей (рис. 4.4; 4,5).
Элементами каркаса служит пиломатериал, изготовленный на заводах деревообработки. На строительной площадке производится монтаж элементов посредством крепления их шурупами, болтами и т.д.
Рисунок 4.4 – Деревянный каркас одноэтажного жилого дома.
Несколько особняком стоит еще один способ современного возведения стеновых конструкций - технология с применением несъемных опалубок. Специфика рассматриваемых систем заключается в том, что сами элементы несъемной опалубки не являются несущими элементами конс-трукции. В процессе строительства сооружения путем установки арматуры и заливки бетоном создается жесткий железобетонный каркас, удовлет-воряющий требованиям по прочности и устойчивости (рис.4.6).
Рисунок 4.5 - Каркасные дома могут иметь деревянную обрешетку из стоек. В деревянный каркас дома вставлены металлические рамы, по которым стены и перекрытия свинчиваются между собой. Каркас обшивается плитами из фанеры или цементно-стружечными плитами (ЦСП) с заполнением внутреннего пространства ограждающих конструкций эффективным утеплителем
Рисунок 4.6 - Общий вид блоков, выступающих в качестве несъемной опалубки, и
монолитного железобетонного каркаса, образующегося внутри стены
Дата добавления: 2015-04-21; просмотров: 2408;