Современные конструктивные системы

Конструктивная система представляет собой взаимосвязанную совокупность вертикальных (стены) и го­ризонтальных (перекрытия) несущих конструкции здания, которые совместно обеспечивают его прочность, жесткость и устойчивость. На сегодняшний день наиболее применяемыми конструктивными системами являются каркасная и стеновая (бескаркасная) системы. 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.

Для бескаркасной конструктивной системы (рисунок 1.1) могут быть использованы следующие материалы: деревянные брусья и бревна, керамические и силикатные кир­пичи, различные блоки (бетонные керамические, сили­катные) и железобетонные несущие панели (панельное домостроение). До недавнего времени бескаркасная система яв­лялась основной в массовом жилищном строительстве домов различной этажности. Но в условиях сегодняшне­го рынка, когда сокращение материалоем-кости стено­вых конструкций при одновременном обеспечении не­обходимых показателей теплоза-щиты является одним из самых актуальных вопросов строитель-ства, все большее распростра-нение получает каркасная система возведе­ния зданий.

Рисунок 1.1 - Бескаркасная конструктивная система

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 то же 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 архитектурной планировки и назна­чения здания, наиболее перспективным является вари­ант каркаса со свободной планировкой - перекрытия на несущих колоннах. 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 эффективными стеновыми материалами.

Все большее применение находят легкие каркасные металлоконструкции. Возведение здания осуществляется из отдельных конструктивных элементов на строительной площадке; либо из модулей, монтаж кото­рых производится на стройплощадке.

Рисунок 1.2. Металлическая каркасная система из термоэлементов:

А – конструктивные узлы, В – термопрофиль с перфорированной стенкой, предотвращающей «мостики холода».

Данная технология имеет несколько основных достоинств. Во-первых, - это быстрое возведение сооружения (короткий срок строительства). Во-вторых, - возможность формирования больших пролетов. И наконец, - небольшой вес конструкций, уменьшающий нагрузку на фундамент. Это позволяет, в частности, устраивать мансардные этажи без усиления фундамента. Особое место среди металлических каркасных систем занимают системы из термоэлементов (стальных профилей с перфорированными стенками, прерывающими «мостики холода») Подобную систему (рисунок 1.2.) представляет на российском рынке фирма "RANNILA"(Финляндия).

Наряду с железобетонными и металлическими кар­касами давно и хорошо известны деревянные каркасные дома (рис. 2.8), 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. 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 конструкции. В процессе строи­тельства сооружения, путем установки арматуры и залив­ки бетоном, создается жесткий железобетонный каркас, удовлетворяющий требованиям по прочности и устой­чивости.