D. 47.2.1.3).- кража есть намеренное в целях создания для себя выгоды присвоение себе или самой вещи, или даже пользования ею, либо владения.
E. создания инструментальных программных средств информационных технологий
III. По способу внесения в Конституцию (действующую) поправок.
Адвокатские образования, порядок их создания и организация работы.
Аксиома 1. Для создания и осуществления системной деятельности объект этой деятельности необходимо представлять моделью общей системы.
Более подробно технология создания результато-ориентированных формулировок задач приведена на стр.96-100 учебного пособия по тайм-менеджменту.
В зависимости от особенностей образования следов крови различают несколько их форм.
В психологии различают два основных вида речи: внешнюю и внутреннюю.
Классификация зданий. Классификация сооружений.
По назначению здания классифицируют на
гражданские (жилые и общественные)
промышленные (производственные, административно-бытовые и вспомогательные) сельскохозяйственные.
Гражданские здания классифицируют
по назначению: этажности, основному материалу несущих конструкций, способу возведения, огнестойкости, долговечности, классам.
По назначению гражданские здания делят на
К Жилым зданиям Относят как предназначенные для длительного проживания (индивидуальные жилые дома, многоквартирные дома, дома-интернаты. Для инвалидов и престарелых), так и для кратковременного проживания (общежития, гостиницы, мобильные жилые дома).
Общественные здания Предназначены для всех видов социальной и бытовой жизнедеятельности людей. Условно общественные здания можно разделить на две группы: для обслуживания повседневных нужд людей (детские ясли-сады, школы, магазины, административные здания и др.) и для эпизодического посещения (театры, музеи, библиотеки, цирки, дворцы спорта, вокзалы и т. д.).
Специальные здания — Для обслуживания населения специальными услугами (теле — и радиоцентры, крематории и колумбарии).
По этажности (в зависимости от количества надземных этажей) различают гражданские здания
Малоэтажные — Высотой до 2 этажей,
Средней этажности — Высотой от 3 до 5 этажей,
Повышенной этажности — высотой 6—10 этажей,
Многоэтажные — от 10 до 29 этажей
Высотные — Высотой свыше 30 этажей, или свыше 100 м.
Эвакуация из всех видов зданий, кроме высотных, может производиться только по лестницам различных типов. Из Высотных зданий Эвакуация организуется дополнительно по специально предназначенным для этой цели лифтам или другим устройствам. Действующие в России нормы проектирования зданий по высоте подразделяют на здания высотой до 75 м и высотой свыше 75 м.
Кроме специально оговоренных случаев, высота здания определяется высотой расположения верхнего этажа, не считая верхнего технического этажа. Высота расположения этажа определяется разностью отметок поверхности проезда для пожарных машин и нижней границы открывающегося проема окна в наружной стене.
По материалу основных несущих конструкций Здания классифицируют на
Каменные (из кирпича, естественных или искусственных камней),
Бетонные (в том числе из легкого бетона, железобетона),
По способу возведения Различают здания
Традиционного типа (основные вертикальные несущиеконструкции из кирпича, мелких естественных или искусственных камней, перекрытия сборные или монолитные), Сборные Из мелко — или крупноразмерных элементов (изготовленные предварительно на заводе сборные детали и изделия, крупные блоки, панели, объемныеэлементы полной заводской готовности),
Монолитные (из тяжелого или легкого бетона, в том числе армированного непосредственно на строительной площадке в специальных формах — опалубке),
Сборно-монолитные (комбинируются сборные детали сэлементами из монолитного бетона или железобетона.
По огнестойкости здания подразделяются по степеням огнестойкости, классам конструктивной и функциональной пожарной опасности.
Дата добавления: 2015-01-19 ; просмотров: 123 ; Нарушение авторских прав
Источник
Сайт инженера-проектировщика
Свежие записи
Классификация зданий
Общая классификация зданий
Здания классифицируют по различным признакам, указанным ниже
по назначению:
гражданские: жилые — для постоянного или временного проживания;
общественные — для социального обслуживания;
промышленные — для размещения производства;
сельскохозяйственные — для размещения сельскохозяйственных производств
по этажности
малоэтажные (до 5 этажей)
средней этажности (5-12)
высотные (более 12 этажей)
по конструкции стен
мелкоэлементные: из мелкоразмерных элементов (кирпича, керамической камня, мелких блоков)
крупноэлементные: из крупных блоков, панелей, объемных блоков
по способу возведения
полносборные, которые монтируются из конструкций и деталей заводского изготовления;
неиндустриальные, преподаваемых из мелкоштучных изделий (кирпич, керамический камень)
сборно-монолитные, при сооружении которых используют как монолитные, так и изделия заводского изготовления
по долговечности
— срок службы более 100 лет;
— от 50 до 100 лет;
— от 20 до 50 лет;
По огнестойкости, зависимости от степени возгорания и предела огнестойкости конструкций
I степень — здания с каменными конструкциями;
II степень — здания с каменными конструкциями;
III степень — здания с каменными конструкциями;
IV степень — здания с деревянными оштукатуренными конструкциями;
V степень — здания с деревянными неоштукатуренными конструкциями
По капитальности здания разделяют на четыре класса
I класс — промышленные и общественные здания, а также 9-ти этажные жилые дома с
II класса — большинство небольших промышленных и общественных зданий, а также жилые дома до 9-ти этажей;
III класса — здания со средними эксплуатационными и архитектурными требованиями и жилые дома до пяти этажей;
IV класса — относят временные здания с минимальными эксплуатационными и архитектурными требованиями
По степени долговечности, огнестойкости, назначения и значимости определяют капитальность здания. Класс здания определяется при составлении задания на проектирование заказчиком, соблюдая действующие строительные нормы. Здания подразделяют на классы для того, чтобы выбрать экономически целесообразное решение.
Источник
Классификация зданий
В ходе работ по обследованию, здания классифицируют по различным признакам, указанным ниже.
по назначению:
гражданские: жилые — для постоянного или временного проживания;
общественные — для социального обслуживания;
промышленные — для размещения производства;
сельскохозяйственные — для размещения сельскохозяйственных производств
по этажности
малоэтажные (до 5 этажей)
средней этажности (5-12)
высотные (более 12 этажей)
по конструкции стен
мелкоэлементные: из мелкоразмерных элементов (кирпича, керамической камня, мелких блоков)
крупноэлементные: из крупных блоков, панелей, объемных блоков
по способу возведения
полносборные, которые монтируются из конструкций и деталей заводского изготовления;
неиндустриальные, преподаваемых из мелкоштучных изделий (кирпич, керамический камень)
сборно-монолитные, при сооружении которых используют как монолитные, так и изделия заводского изготовления
по долговечности
— срок службы более 100 лет;
— от 50 до 100 лет;
— от 20 до 50 лет;
По огнестойкости, зависимости от степени возгорания и предела огнестойкости конструкций
I степень — здания с каменными конструкциями;
II степень — здания с каменными конструкциями;
III степень — здания с каменными конструкциями;
IV степень — здания с деревянными оштукатуренными конструкциями;
V степень — здания с деревянными неоштукатуренными конструкциями
По капитальности здания разделяют на четыре класса
I класс — промышленные и общественные здания, а также 9-ти этажные жилые дома с
II класса — большинство небольших промышленных и общественных зданий, а также жилые дома до 9-ти этажей;
III класса — здания со средними эксплуатационными и архитектурными требованиями и жилые дома до пяти этажей;
IV класса — относят временные здания с минимальными эксплуатационными и архитектурными требованиями
По степени долговечности, огнестойкости, назначения и значимости определяют капитальность здания. Класс здания определяется при составлении задания на проектирование заказчиком, соблюдая действующие строительные нормы. Здания подразделяют на классы для того, чтобы выбрать экономически целесообразное решение.
Источник
Класс здания. Классификация зданий.
Класс — совокупность требований, определяющих долговечность, огнестойкость и другие эксплуатацион¬ные качества здания.
К I классу принадлежат крупные промышленные и общественные здания и жилые дома высотой в 9 этажей и более с повышенными эксплуатационными и архитектурными требованиями.
К II — большинство небольших промышленных и общественных зданий и жилые дома до 9 этажей.
К III — здания со средними эксплуатационными и архитектурными требованиями и жилые дома до 5 этажей.
Временные здания с минимальными эксплуатационными н архитектурными требованиями относятся к IV классу! Класс здания устанавливает проектная организация, разработавшая рабочие чертежи.
Классификация зданий осуществляется: 1. По назначению: гражданские (жилые и общественные), промышленные и сельскохозяйственные;
2. По этажности: малоэтажные (до 5 этажей), средней этажности (5. 12), высотные (более 12);
3. По конструкции стен: мелкоэлементные (из кирпича, керамического камня, мелких блоков и др.), круп-поэлементные (из крупных блоков, панелей, объемных блоков), из монолитного бетона;
4. По способу возведения: полносборные из конструкций и деталей заводского изготовления, неиндустриальные из кирпича и керамического камня.
5. По степени огнестойкости, т. е. способности конструкций сохранять при пожаре несущие и ограждающие функции, здания подразделяют по степеням: I, II, III —-каменные конструкции; IV — деревянные оштукатуренные; V — деревянные неоштукатуренные.
Источник
Классификация строительных конструкций
Основы конструктивных решений зданий
По назначению строительные конструкции подразделяют на несущие, ограждающие и совмещенные.
Конструкции несущие – строительные конструкции, воспринимающие нагрузки и воздействия и обеспечивающие надежность, жесткость и устойчивость зданий. Несущие конструкции, образующие остов здания (конструктивную систему) относят к основным: фундаменты, стены, отдельные опоры, перекрытия, покрытия и т.п. остальные несущие конструкции относятся к второстепенным, например, перемычки над проемами, лестницы, блоки шахт лифтов.
Конструкции ограждающие – строительные конструкции, предназначенные для изоляции внутренних объемов в зданиях от внешней среды или между собой с учетом нормативных требований по прочности, теплоизоляции, гидроизоляции, пароизоляции, воздухонепроницаемости, звукоизоляции, светопропусканию и т.д. Основные ограждающие конструкции – ненесущие стены, перегородки, окна, витражи, фонари, двери, ворота.
Конструкции совмещенные – строительные конструкции зданий и сооружений различного назначения, выполняющие несущие и ограждающие функции (стены, перекрытия, покрытия).
По пространственному расположению несущиестроительные конструкции здания разделяют на вертикальные и горизонтальные.
Горизонтальные несущие конструкции–покрытия и перекрытия – воспринимают все приходящиеся на них вертикальные нагрузки и поэтажно передают их вертикальным несущим конструкциям (стенам, колоннам и др.), которые, в свою очередь, передают нагрузки основанию здания. Горизонтальные несущие конструкции, как правило, играют в зданиях также роль жестких дисков – горизонтальных диафрагм жесткости, они воспринимают и перераспределяют горизонтальные нагрузки и воздействия (ветровые, сейсмические) между вертикальными несущими конструкциями.
Передача горизонтальных нагрузок с перекрытий на вертикальные конструкции осуществляется по двум основным вариантам: с распределением на все вертикальные несущие элементы или только на отдельные вертикальные элементы жесткости (стены-диафрагмы, решетчатые ветровые связи или стволы жесткости). При этом все остальные опоры работают только на вертикальные нагрузки. Применяют также и промежуточное решение: распределение горизонтальных нагрузок и воздействий в различных пропорциях между элементами жесткости и конструкциями, работающими преимущественно на восприятие вертикальных нагрузок.
Перекрытия-диафрагмы обеспечивают совместность и равенство горизонтальных перемещений вертикальных несущих конструкций при ветровых и сейсмических воздействиях. Такая совместимость и выравнивание достигаются жестким сопряжением горизонтальных несущих конструкций с вертикальными.
Горизонтальные несущие конструкции капитальных гражданских зданий высотой более двух этажей однотипны и представляют собой обычно железобетонный диск – сборный, сборно-монолитный или монолитный.
Вертикальные несущие конструкции различают следующих видов:
— стержневые – стойки каркаса;
— плоскостные – стены, диафрагмы;
— объемно-пространственные элементы высотой в этаж – объемные блоки;
— внутренние объемно-пространственные полые стержни открытого или закрытого сечения на высоту здания – стволы (ядра)
— объемно-пространственные внешние несущие конструкции на высоту здания в виде тонкостенной оболочки замкнутого сечения.
По характеру статической работы(работы под нагрузкой) различают вертикальные конструкции несущие, самонесущие и навесные. Чаще всего эта классификация применяется к наружным стенам зданий, что связано с общей тенденцией освобождения наружных ограждений от несущих функций полностью или частично с целью их облегчения и повышения посредством этого теплозащитных свойств, а также возможностей художественно-пластического решения экстерьера зданий.
Несущие конструкции воспринимают все приходящиеся на них нагрузки и воздействия, включая нагрузки, передаваемые через элементы, расположенные выше и опирающиеся на них (элементы перекрытий и покрытий), и передающие эти нагрузки через фундаменты грунтам основания.
Самонесущие конструкции работают только на восприятие собственного веса, а также атмосферных воздействий (ветровые нагрузки, температурные воздействия) и передают их фундаментам и далее грунтам основания. На самонесущие конструкции другие элементы здания не опираются.
Навесные конструкции воспринимают собственный вес и атмосферные воздействия в пределах яруса или этажа и передают их внутренним конструкциям здания, на которые опираются сами – внутренние стены, колонны, перекрытия. Навесная конструкция не имеет под собой фундамента.
По способности восприятия усилий строительные конструкции подразделяют на жесткие и гибкие (мягкие).
Жесткие элементы воспринимают сжатие, растяжение и изгиб, сохраняя под воздействием нагрузки собственную первоначально заданную форму. Примеры: деревянная стойка, стальная балка перекрытия, железобетонная плита покрытия. Гибкие(мягкие) элементы могут воспринимать только растяжение. Неизменяемость их формы в конструкциях обеспечивается предварительным натяжением. Примеры: затяжка арки, мембранное покрытие, пневматическая оболочка покрытия. К гибким относятся металлические элементы конструкций в виде стальных канатов, полосовой и рулонной стали и алюминиевых сплавов. Мягкие элементы (материалы конструкций) представляют собой специальные ткани с синтетическими воздухонепроницаемыми покрытиями.
По характеру силовой работы в пространствеконструкции подразделяют на плоскостныеи пространственные.
Конструкции плоскостные – конструкции, способные воспринимать только такую приложенную к ним нагрузку, которая действует в одной определенной плоскости (в плоскости самой конструкции).
Типичными плоскостными элементами конструкций являются балки, фермы, рамы, арки, а типичными конструкциями – стены.
Для обеспечения пространственной жесткости строительных конструкций, состоящих из плоскостных элементов, применяют дополнительные элементы: распорки, связи, а также плиты покрытий и перекрытий, стеновые панели и т.п.
Конструкции пространственные – конструкции, способные воспринимать приложенную к ним пространственную систему сил в трех измерениях.
К пространственным конструкциям относятся: перекрестные системы покрытий и перекрытий, складки, своды, купола, оболочки различной кривизны, висячие системы конструкций, мягкие оболочки.
Отличительным признаком пространственных конструкций является их работа в двух и более направлениях, в результате чего достигается более или менее равномерное перераспределение внутренних усилий в конструкциях, а, следовательно, повышается их пространственная жесткость и несущая способность.
По характеру опорной реакцииконструкции подразделяют на распорные и безраспорные.
К распорнымотносят такие конструкции, в которых при вертикальной нагрузке возникает горизонтальная опорная реакция – распор. К ним относятся арки, рамы, своды, купола, оболочки, в том числе висячие оболочки, и др. конструкции.
Устройства опор распорных конструкций должны исключать их свободные перемещения. Это достигается применением специальных фундаментов, затяжек, опорных контуров и других элементов, способных воспринять распор.
К безраспорнымконструкциям относят такие, у которых горизонтальные составляющие опорных реакций отсутствуют: балки, фермы, плиты, стены, перекрестные системы покрытий и перекрытий и т.п.
По форме сеченияэлементы и конструкции подразделяют на сплошные (гладкостенные или ребристостенчатые) и сквозные(решетчатые или сетчатые). При этом одна и та же конструкция может быть решена по сечению как сплошной, так и сквозной.
Сплошными конструкциями или элементами бывают плиты, стены, перегородки, балки, рамы, арки, оболочки покрытий. Исключительно сплошными являются мембранные покрытия и мягкие пневматические оболочки.
Сплошные гладкостенчатые конструкции (элементы) характеризуются одинаковой или примерно одинаковой толщиной сечения всей конструкции (элемента).
Сплошные ребристостенчатые конструкции (элементы) имеют в сечениях утолщения в виде ребер или поясов для увеличения жесткости и/или несущей способности.
Сквозные конструкции состоят из стержневых элементов, соединенных между собой в плоскостную или пространственную форму таким образом, что стержни испытывают преимущественно продольные усилия сжатия или растяжения, характерный пример – ферма. Сквозными являются также рамы, арки, своды, купола, оболочки различных геометрических форм.
Преимущество сквозных конструкций перед сплошными состоит в возможности равномерного загружения всего сечения элементов (стержней) сжимающими или растягивающими усилиями, в то время как в сплошных изгибаемых конструкциях (например, в балках) несущая способность материала используется не полностью. Лишь верхняя и нижняя зоны сечения балки испытывают максимальные напряжения, поэтому иногда форму сечения балки принимают не прямоугольной (т.е. гладкостенчатой), а с утолщениями в крайних зонах, соединяемых тонкой стенкой – двутавровой ребристостенчатой.
По способам изготовления и монтажастроительные конструкции подразделяют на сборные, монолитные и сборно-монолитные.
Конструкции сборные – строительные конструкции, монтируемые в проектное положение на строительной площадке из отдельных изделий и элементов, изготовленных на заводах стройиндустрии (бетонные, железобетонные, металлические, деревянные). Например, фундаменты монтируются из плит и блоков, стены – из панелей, перекрытия – из плит, наконец, все здание может быть смонтировано из объемных блоков.
Конструкции монолитные – строительные конструкции (главным образом бетонные и железобетонные), основные части которых выполнены в виде единого целого (монолита) непосредственно на месте возведения здания. Монолитные конструкции возводятся путем устройства опалубки – формы, точно определяющей конфигурацию будущей конструкции, установки арматуры, укладки бетонной смеси, ее уплотнения и ухода за твердеющим бетоном. В монолитном исполнении выполняют конструкции фундаментов, отдельных опор, стен, перекрытий, лестниц и др. элементов.
Конструкции сборно-монолитные – строительные конструкции, в которых рационально объединены в различных сочетаниях и объемных соотношениях сборные элементы и монолитный бетон. Сборные элементы помимо своего вклада в несущую способность конструкций, как правило, играют роль несъемной опалубки. Монолитный бетон, повышая несущую способность конструкции, обеспечивает жесткое соединение элементов конструкции. В сборно-монолитном варианте выполняют преимущественно конструкции стен (с использованием пустотных блоков или панелей опалубки), перекрытий (с применением железобетонных балок, плит, арматурных каркасов, опалубочных элементов), колонн (со стальными или асбестоцементными трубами).
По расположению относительно объема здания конструкции и элементы здания подразделяют на внутренние и наружные.
Внутренние несущие, ограждающие и совмещенные конструкции располагаются внутри объема здания (стены, колонны, перекрытия, перегородки, лестницы).
Наружныеконструкции и элементы располагаются на границах разделения внутреннего пространства здания от наружного пространства (стены, окна. витражи, фонари, перекрытия над проездами, совмещенные покрытия, крыши) или вне объема здания (опоры выносного каркаса, балконы, лоджии, лестницы и др. элементы).
По количеству слоев ограждающие и совмещенные конструкции подразделяют на однослойные и многослойные (слоистые).
Конструкции, которые имеют один слой строительного материала (кирпича, камня, бетона и т.п.) характерны для внутренних стен и перегородок.
Большинство ограждающих и совмещенных конструкций – стен, перекрытий, крыш, покрытий – выполняются многослойными (слоистыми), состоящими из нескольких слоев различных материалов. проектирование многослойных конструкций обусловливается целями обеспечения несущей способности, пароизоляции, теплозащиты, гидроизоляции, звукоизоляции, защиты от атмосферных воздействий, наконец, художественной выразительности. Некоторые конструкции стен, покрытий и перекрытий в своей толще имеют воздушные зоны в виде зазоров или каналов для обеспечения вентиляции и удаления влаги, а также улучшения звукоизоляции.
Конструктивные системы
Проектирование конструкций здания любого назначения начинают с решения основных принципиальных задач – выбора конструктивной системы и строительной системы здания.
В архитектурной композиции зданий тектонические особенности конструктивных и строительных систем служат одним из основных средств художественной выразительности.
Конструктивная система – взаимосвязанная совокупность вертикальных и горизонтальных несущих и ограждающих или совмещенных конструкций, обеспечивающих выделение внутренних пространств, прочность, пространственную жесткость и устойчивость здания.
В конструктивной системе здания можно выделить две основные подсистемы несущих конструкций: горизонтальную и вертикальную.
Горизонтальные конструкции (перекрытия, покрытия) обеспечивают неизменяемость системы в плане (по горизонтали), передают приложенные к ним нагрузки на вертикальные конструкции, участвуют в пространственной работе всей системы, выступая в роли распределительных горизонтальных диафрагм.
Вертикальные конструкции выполняют в системе главные несущие функции, воспринимая все приложенные к системе нагрузки и передавая их на фундамент.
Вид вертикальных несущих конструкций служит основным признаком классификации конструктивных систем.Различают следующие виды жестких вертикальных несущих конструкций:
— стержневые (колонны каркасов);
— плоскостные (стены, диафрагмы);
— объемно-пространственные на высоту этажа (объемные блоки);
— объемно-пространственные внутренние на высоту здания (стволы жесткости);
— объемно-пространственные внешние на высоту здания (оболочки наружных стен).
В соответствии с применяемым видом вертикальных несущих конструкций получили наименование пять основных конструктивных систем:
— каркасная;
— стеновая;
— объемно-блочная;
— ствольная;
— оболочковая.
Выбор конструктивной системы, а значит и вертикальных несущих конструкций, характера распределения горизонтальных нагрузок и воздействий между ними – один из основных вопросов при компоновке конструктивной системы. Конструктивная система оказывает влияние на планировочное решение, архитектурную композицию и экономичность проекта. В свою очередь на выбор системы оказывают влияние типологические особенности проектируемого здания, его этажность и инженерно-геологические условия участка строительства.
Каркасная системас пространственным рамным, рамно-связевым или связевым по расчетной схеме каркасом – основа проектирования массовых и уникальных жилых и общественных зданий различного назначения и этажности, несмотря на то, что они уступают бескаркасной конструктивной системе по показателям трудоемкости и сроков возведения. Предпочтение, оказываемое каркасным системам, связано с функциональными требованиями к гибкости объемно-планировочных решений и возможности и необходимости их многократных перепланировок в процессе эксплуатации. В свете этих требований компоновочные преимущества каркасной системы перед бескаркасной безусловны. Каркасная система также является основой строительства промышленных зданий. Кроме того, каркасная система практически не имеет ограничений по этажности. Таким образом, по комплексу названных характеристических особенностей, в особенности по широкому спектру функционального использования каркасная система может быть определена как универсальная. Материалом каркаса может быть дерево, железобетон или металл.
В каркасной системе единственным по типу вертикальным несущим элементом является колонна, наружные стеновые ограждения никогда не выполняют несущих функций и могут быть самонесущими или навесными.
Стеновая (бескаркасная) – основа проектирования жилых домов различной этажности и назначения (квартирные дома, общежития, гостиницы, пансионаты) и для разных инженерно-геологических условий. Выбор этой системы связан с относительной стабильностью объемно-планировочных решений и их технико-экономическими преимуществами, благодаря чему расширяется применение бескаркасной системы для массовых типов общественных зданий (детские дошкольные учреждения, школы, поликлиники и др.). Предельной для стеновой системы в настоящее время считается высота в 30 этажей. В зависимости от этажности здания наряду с несущими стенами (основной и единственный тип вертикальной несущей конструкции) в здании могут присутствовать также самонесущие (при высоте менее шести этажей) и/или навесные (при любой этажности) стены. Материалом несущих стен может быть дерево, бетон в монолитном или сборном исполнении или камень.
Объемно-блочная система (столбчатая)– здание в виде группы отдельныхнесущих столбовиз установленных друг на друга железобетонных объемных блоков (единственный по типу несущий элемент) применяется при проектировании жилых зданий различных типов высотой до 16 этажей в обычных и сложных грунтовых условиях. Столбы соединяют друг с другом жесткими и гибкими связями. Главное экономическое преимущество объемно-блочных зданий – сокращение затрат труда и времени на постройке.
Ствольная система обеспечивает свободу планировочного решения, поскольку пространство между стволом и наружными ограждающими конструкциями свободно от промежуточных опор. Это позволяет использовать систему в проектировании многоэтажных (более 20 этажей) жилых и общественных зданий, преимущественно для зданий башенного типа с компактной (квадратной, прямоугольной, круглой и др.) формой плана. Возможно применение системы и для протяженных зданий при компоновке конструктивной системы из нескольких стволов. Каждый ствол решается как коммуникационно-техническая зона – вмещает лестницы, лифты, целый комплекс инженерных коммуникаций (трубопроводы различного назначения). Функции ствола как единственного по типу элемента несущего и жесткостного обеспечивается целостностью его конструкции в монолитном железобетонном или решетчатом металлическом исполнении. Наружные стеновые ограждения могут быть самонесущими или навесными.
Наиболее целесообразны компактные в плане многоэтажные здания ствольной системы в сейсмостойком строительстве, а также в условиях неравномерных деформаций основания (на просадочных грунтах, над горными выработками и др.).
Оболочковая система (периферийная) характеризуется наличием единственной вертикальной несущей конструкции – наружной оболочки стен. Других внутренних несущих конструкций в системе нет. Система присуща уникальным высотным (более 40 этажей) зданиям, поскольку обеспечивает существенное увеличение жесткости сооружения. Система обеспечивает также свободу планировочных решений, что позволяет ее широко применять для жилых и общественных зданий; чаще всего такие здания многофункциональны. Оболочковая конструкция может совмещать несущие и ограждающие функции или дополняться наружными ограждающими конструкциями.
В практике строительства наряду с основными широко используют комбинированные конструктивные системы, основанные на применении двух или трех видов вертикальных несущих конструкций: каркасно-стеновую (колонны и стены), каркасно-объемно-блочную (колонны и объемные блоки), ствольно-оболочковую (стволы и оболочки наружных стен), каркасно-ствольно-оболочковую (колонны, стволы и оболочки) и др.
Наиболее распространены следующие комбинированные системы.
Система с неполным каркасом, основанная на сочетании несущих стен и каркаса, воспринимающих все вертикальные и горизонтальные нагрузки. Систему применяют в двух вариантах: с несущими наружными стенами и внутренним каркасом либо с наружным каркасом и внутренними стенами. Первый вариант используют при повышенных требованиях к свободе планировочного решения здания, второй – при целесообразности применения ненесущих легких конструкций наружных стен. Систему применяют при проектировании зданий средней и повышенной этажности.
Система каркасно-диафрагмовая основана на разделении статических функций между стеновыми (связевыми) и стержневыми элементами несущих конструкций: на стеновые элементы (вертикальные диафрагмы жесткости) передают всю или большую часть горизонтальных нагрузок и воздействий, на стержневые (каркас) – преимущественно вертикальные нагрузки. Система получила наиболее широкое применение в строительстве каркасно-панельных зданий общественного назначения различной этажности и многоэтажных жилых зданий в обычных условиях и в сейсмостойком строительстве.
Система каркасно-ствольная основана на разделении статических функций между каркасом, воспринимающим вертикальные нагрузки, и стволом, воспринимающим горизонтальные нагрузки и воздействия. Ее применяют при проектировании многоэтажных и высотных зданий, поскольку с ростом этажности возрастают горизонтальные ветровые нагрузки, а, следовательно, и требования по обеспечению пространственной жесткости и устойчивости, эффективно реализуемых посредством введения жесткого элемента – ствола.
Каркасно-блочная система основана на сочетании каркаса и объемных блоков, причем последние могут получать применение в системе в качестве несущих или ненесущих конструкций. Ненесущие объемные блоки используют для поэтажного заполнения несущей решетки каркаса, дополнительно обеспечивая ее свойство геометрической неизменяемости (пространственной жесткости). Несущие объемные блоки устанавливают друг на друга в три-пять ярусов на расположенные с шагом три-пять этажей горизонтальные несущие платформы (перекрытия) каркаса. Система целесообразна в зданиях выше 12-ти этажей. Система позволяет разнообразить планировочное решение и внешний облик здания по ярусам за счет разнообразия комбинаций используемых сборных элементов – объемных блоков.
Блочно-стеновая (блочно-панельная) система основана на сочетании несущих столбов из объемных блоков и несущих стен, поэтажно связанных друг с другом дисками перекрытий. Применяют в жилых зданиях высотой до 9-ти этажей в обычных грунтовых условиях. Система позволяет существенно сократить сроки и трудоемкость возведения здания за счет применения сборных пространственных элементов. Наиболее распространенными в массовом строительстве являются поэтажные объемные блоки шахт лифтов, сантехнические кабины и лестничные клетки.
Ствольно-стеновая система основана на сочетании несущих стен и ствола (стволов) с распределением вертикальных и горизонтальных нагрузок между этими элементами в различных соотношениях. Применяют при проектировании зданий выше 16-ти этажей. При этом роль ствола как элемента жесткости и устойчивости повышается с ростом высоты здания.
Ствольно-оболочковая системаоснована на сочетании наружной несущей оболочки и несущего ствола внутри здания, работающих совместно на восприятие вертикальных и горизонтальных нагрузок. Совместность перемещений ствола и оболочки обеспечивается горизонтальными несущими конструкциями отдельных ростверковых этажей, редко расположенных по высоте здания. Система применяется при проектировании высотных зданий, поскольку обеспечивает высокую степень пространственной жесткости и устойчивости при сохранении гибкости планировочного решения. Система позволяет также улучшить экономические показатели сооружения за счет упрощения конструкций перекрытия при уменьшении пролета элементов по сравнению с оболочковой системой; или увеличить габарит корпуса здания за счет упрощенного решения перекрытий по сравнению со ствольной системой при консольных перекрытиях.
Каркасно-оболочковая системаоснована на сочетании наружной несущей оболочки здания с внутренним каркасом при работе оболочки на все виды нагрузок и воздействий, а каркаса – преимущественно на вертикальные нагрузки. Совместность горизонтальных перемещений оболочки и каркаса обеспечивается так же, как и в зданиях оболочково-ствольной системы – за счет горизонтальных перекрытий – диафрагм жесткости. Применяют при проектировании высотных зданий.
Наряду с основными и комбинированными в проектировании используются смешанные конструктивные системы – сочетание в здании по его высоте или протяженности двух или нескольких конструктивных систем. Такое решение обычно бывает продиктовано функциональными требованиями. Например, переход от бескаркасной системы в типовых этажах к каркасной системе в первых или верхних связан с необходимостью перехода от мелкоячеистой планировочной структуры типовых этажей к зальной планировочной структуре в нетиповых этажах. Чаще всего эта необходимость возникает при устройстве крупных магазинов в первых этажах жилых домов либо в многоэтажных гостиницах с ресторанами и танцевальными залами в нижних и верхних этажах. Следует учитывать, что такая смена конструктивных систем по высоте приводит к удорожанию строительства объекта.
К смешанным конструктивным системам относят также вариант конструктивного решения высотного здания, в котором наряду с однотипными железобетонными дисками перекрытий применяют горизонтальные ростверковые конструкции повышенной жесткости высотой в этаж и более, основное назначение которых – обеспечение совместности и равенства перемещений вертикальных несущих элементов.
Таким образом, выбор комбинированной или смешанной системы всегда имеет обоснование: конструктивное соответствие функциональной структуре здания, обеспечение пространственной жесткости и устойчивости, снижение стоимости строительства здания, учет климатических особенностей или специфики участка строительства.
Понятие «конструктивная система» является обобщенной характеристикой конструкций здания, определяемой видом вертикальной несущей конструкции и не зависящей от используемого материала и способа возведения.
Например, на основе бескаркасной конструктивной системы может быть запроектировано здание со стенами деревянными рублеными, кирпичными, бетонными (крупноблочными, панельными или монолитными). В свою очередь каркасная система может быть реализована в деревянных, стальных или железобетонных конструкциях, а основные ее элементы – колонны – в кирпичном исполнении.
Конструктивная схема представляет собой вариант конструктивной системы по признакам состава и размещения в пространстве основных несущих конструкций – продольному, поперечному и др.
Конструктивную схему, как и систему, выбирают на начальном этапе проектирования с учетом объемно-планировочных, конструктивных и технологических требований.
Каркасимеет следующий состав основных элементов: колонна, ригель, плита перекрытия.
Конструктивная схема представляет собой вариант конструктивной системы по признакам состава и размещения в пространстве основных несущих конструкций – продольному, поперечному и др.
Конструктивную схему, как и систему, выбирают на начальном этапе проектирования с учетом объемно-планировочных, конструктивных и технологических требований.
Каркасимеет следующий состав основных элементов: колонна, ригель, плита перекрытия.
Различают четыре конструктивных схемы каркасных зданийпо расположению в пространстве его составных элементов:
— каркас с перекрестным расположением ригеля;
— каркас с поперечным расположением ригеля;
— каркас с продольным расположением ригеля;
При выборе конструктивной схемы каркаса учитывают экономические и архитектурные требования: элементы каркаса не должны связывать планировочное решение; ригели каркаса не должны пересекать потолка в жилых комнатах и т.д.
В связи с этим каркас с перекрестным или поперечным расположением ригеля применяют в зданиях с регулярной планировочной структурой (общежития, гостиницы, офисы), совмещая шаг перегородок с шагом несущих конструкций.
Каркас с продольным расположением ригеля применим в жилых домах квартирного типа и массовых общественных зданиях сложной планировочной структуры, например, в зданиях школ.
Безригельный (безбалочный) каркас в основном используют в многоэтажных промышленных зданиях, а в последнее время также в общественных и жилых зданиях. Ограниченная область применения схемы связана с ее относительно малой экономичностью. В то же время благодаря отсутствию ригелей эта схема среди каркасных в архитектурно-планировочном отношении – наиболее благоприятная. Преимущество безригельного каркаса используется в гражданских зданиях при их возведении в сборно-монолитных конструкциях методом подъема перекрытий или этажей. Архитектурно-планировочным преимуществом такой строительной системы является возможность относительно произвольной установки колонн в плане здания: их размещение определяется только статическими и архитектурным требованиями и может не подчиняться закономерностям модульной координации размеров шагов и пролетов. Широкое использование схемы в промышленном строительстве связано с максимальной ее несущей способностью и устойчивостью за счет монолитного или сборно-монолитного перекрытия.
В состав несущих конструктивных элементов стеновой системы, помимо стен, входят также плиты перекрытий.
Здания бескаркасной (стеновой) системы возводятся по одной из пяти схем:
— с перекрестным расположением внутренних несущих стен при малом шаге поперечных стен (перекрестно-стеновая схема);
— с чередующимся (большим и малым) шагом поперечных несущих стен и отдельными продольными стенами жесткости (схема со смешанным шагом несущих стен поперечного направления);
— с редко расположенными поперечными несущими стенами и отдельными продольными стенами жесткости (схема с большим шагом несущих стен поперечного направления);
— с продольными наружными и внутренними стенами и редко расположенными поперечными стенами – диафрагмами жесткости;
— с продольными наружными несущими стенами и редко расположенными поперечными стенами жесткости.
В первых трех схемах возможно вариантное решение продольных наружных стен в виде несущей, самонесущей и ненесущей (навесной) конструкций. В последних двух схемах наружные стены могут быть только несущими, а поперечные внутренние стены решают с передачей на них горизонтальных либо вертикальных и горизонтальных нагрузок (соответственно самонесущие или несущие стены).
Перекрестно-стеновая схема характеризуется малыми размерами (до 20 кв. м) конструктивно-планировочных ячеек, что ограничивает область ее применения жилыми зданиями. Частое расположение поперечных стен делает трансформацию планов зданий практически неосуществимой. Разнообразие планировочных решений в проектировании домов на основе этой схемы достигают применением нескольких размеров шагов поперечных стен (например, 3.0, 3.6, 4.2 м) в различных сочетаниях. Благодаря высокой пространственной жесткости перекрестно-стеновую схему широко применяют в проектировании многоэтажных зданий, а также в сложных грунтовых и сейсмических условиях.
Поперечно-стеновые схемы имеют ряд преимуществ в отношении архитектурно-планировочном отношении перед перекрестно-стеновой схемой. Они позволяют более разнообразно решать планировку жилых зданий, размещать встроенные нежилые помещения в первых этажах, обеспечивать удовлетворительные планировочные решения детских дошкольных учреждений и школ.
Вариантность планировочных решений выше для схемы со смешанным шагом несущих стен, поскольку регулярность конструктивного решения в значительной степени определяет и регулярность планировочного решения. С другой стороны, стоимость здания в его сборном исполнении будет снижаться в случае единообразия и повторяемости одинаковых конструкций, и в этом случае схема с равным и большим шагом несущих стен оказывается предпочтительнее.
Продольно-стеновая схема с тремя и более несущими стенами является традиционной для жилых и общественных зданий со стенами из кирпича, мелких и крупных блоков. В панельном исполнении схема оказывается недостаточно устойчивой при высоте более двух этажей, поэтому панельное исполнение по данной схеме имеет крайне ограниченное применение.
Редкое расположение поперечных стен – диафрагм жесткости (через 25-40 м) обеспечивает для продольно-стеновой схемы свободу планировочных решений в жилых и общественных зданиях различного назначения.
Схему с двумя продольными несущими стенамиприменяют пока только в экспериментальных объектах. Она обеспечивает максимальную свободу планировки и многократной трансформации планировочных решений в течение срока эксплуатации здания, возможность компоновки ячеистой или зальной структуры здания или их сочетания без перехода к составной (смешанной) конструктивной системе.
Объемно-блочная конструктивная система проявляет себя в двух группах схем:
— собственно блочные схемы, основной объем которых полностью формируется из различных по конструктивному решению объемных блоков;
— комбинированные системы с применением объемных блоков в сочетании с другими элементами – крупными панелями, элементами каркаса, ядрами жесткости и др.
— однородная схема – объемные блоки формируют связанные между собой несущие столбы;
— неоднородная схема – комбинация несущих и ненесущих объемных блоков;
— каркасно-блочная система – ненесущие объемные блоки опираются на несущий каркас;
— блочно-панельная схема – несущие объемные блоки комбинируются с крупными панелями; применение крупных панелей делает более гибким планировочное решение;
— блочно-панельная схема с шахматным расположением блоков, при котором нет двойных стен и перекрытий;
— схема блоков, навешиваемых на несущие столбы – ярда жесткости;
— схема висячих ненесущих блоков, подвешенных к тем или иным видам несущих конструкций;
— схема блочно-ствольная, ярусная, когда на различных высотах ядер жесткости создаются несущие платформы для размещения объемно-блочных частей высотного здания из несущих объемных блоков в несколько этажей.
Варианты ствольной и оболочковой систем определяются не столько пространственными параметрами, сколько конструктивным решением самих несущих элементов – стволов и оболочек. Поскольку и ствол жесткости, и вертикальная стена-оболочка здания представляют собой в общем случае один тип формы – труба, то вариации конструктивного решения стволов и оболочек сходны: они могут решаться в виде рамной конструкции, в виде сплошностенчатой конструкции или в виде стержневой системы.
Варианты ствольной системы различают также по решению связей перекрытий со стволом жесткости. Их осуществляют подвеской перекрытий на гибких тросах или жестких подвесках (подвесная система); с поэтажным опиранием перекрытий на защемленные в стволе консольные балки (консольная система); с опиранием и подвеской на один (или несколько) жестких консольных ростверков, воспринимающих нагрузки от несущих и ограждающих конструкций нескольких этажей здания, расположенных выше, ниже, или выше и ниже ростверка.
Как уже отмечалось, оболочковая конструкция может совмещать несущие и ограждающие функции или дополняться наружными ограждающими конструкциями. В первом случае она представляет собой монолитную или сборно-монолитную легкобетонную замкнутую оболочку с регулярно расположенными проемами либо решетку; во втором случае – раскосную либо безраскосную пространственную ферму и др.
Конструктивные решения оболочковой системы
Строительные системы
Если конструктивные системы и их варианты – схемы – определяют конструкции зданий по их важнейшим типам и пространственно-геометрическим параметрам, то характеристики конструкций по материалам и технологиям возведения представляют строительные системы здания.
Строительная система – комплексная характеристика конструктивного решения здания, включающая вид вертикальных несущих конструкций, их материал и способ возведения (напрямую или опосредованно).
Различают четыре группы материалов несущих конструкций (конструкционных материалов): деревянные, металлические, бетонные, каменные, и две группы технологий возведения: традиционные, индустриальные (полносборные, монолитные, сборно-монолитные). Так, для зданий из дерева традиционна технология выполнения рубленых стен из бревен или брусьев, индустриальная – из бревен, брусьев или панелей, полностью подготовленных в заводских условиях для сборки на месте строительства. Для зданий из кирпича и камней традиционна технология ручной кладки стен и столбов (неиндустриальная технология).
Наиболее распространено применение одного вида конструкционного материала и одного способа возведения всего здания. Их классификация приведена в таблице ниже.
Таблица – Классификация строительных систем
Материал конструкцииТехнология возведенияСтроительная система Деревотрадиционная неиндустриальнаябревенчатая рубленая брусчатая рубленая каркасно-обшивная сборная индустриальнаябревенчатая брусчатая щитовая панельнаякаркасно-панельная объемно-блочная каркасная из элементов комплектной поставки Металлполносборная индустриальнаякаркасно-панельная легкометаллическая комплектной поставки блок-контейнерная Бетонполносборная индустриальнаякрупноблочная панельнаякаркасно-панельная объемно-блочнаямонолитная и сборно-монолитная индустриальнаяподъем перекрытий подъем этажей разборно-переставная щитовая опалубка блочная опалубкаобъемно-переставная опалубка скользящая опалубка пневматическая опалубка несъемная опалубка Каменьтрадиционная неиндустриальнаяручная кладка
Примечание. В классификацию (в таблицу) условно не включены строительные системы зданий кустарной технологии возведения (глинобитные, саманные, др.), а также здания с тентово-пленочными конструкциями покрытий.
По отношению к строительным системам используются различные характеристики зданий:
— рубленый бревенчатый дом;
— здание с кирпичными стенами;
— объемно-блочный жилой дом;
— монолитно-бетонное здание с неполным каркасом;
— промздание со стальным каркасом;
— зальное здание с покрытием из клеедеревянных арок и др.
Решение функциональных, объемно-планировочных и архитектурно-художественных задач при проектировании иногда приводит к необходимости сочетания разных по высоте или в плане здания конструктивных систем и, соответственно, различных конструкционных материалов и технологий возведения. В этих случаях применяют комбинированные строительные системы.
В строительстве высотных зданий применение комбинированных строительных систем нередко диктуется требованиями обеспечения их пространственной жесткости и устойчивости. В этих целях, например, сочетают монолитную технологию возведения ствола жесткости с монтажом полносборных конструкций обстройки ствола (колонн, перекрытий, стен).
Если сочетание строительных систем в здании предполагается по его высоте, то более тяжелые (массивные), долговечные, огнестойкие, жесткие и устойчивые конструкции располагают ниже (для нижних этажей), а другие, уступающие по указанным показателям, выше. Например, деревянные стены опирают на каменные или бетонные, металлический каркас – на монолитные бетонные «столы» с мощными опорами, деревянные и стальные большепролетные арки покрытий – на мощные бетонные фундаменты-пилоны, деревянные элементы покрытий – на кирпичные стены и т.п.
Не рекомендуется (а иногда это невозможно) опирать каменные или бетонные стены на деревянные, железобетонные плиты перекрытий – на деревянные балки и стены, железобетонные фермы – на металлические колоны.
Применение комбинированных строительных систем позволяет использовать возможности региональных сырьевых и производственных баз, разнообразить конструктивное формообразование и решать тектонические задачи.
Строительные системы зданий с несущими стенами из кирпича и мелких блоков из керамики, легкого бетона или естественного камня. Традиционная система с ручной кладкой стен является одной из основных для жилых и массовых общественных зданий. Объясняется это тем, что общий уровень индустриальности конструкций зданий традиционной системы весьма высок вследствие применения сборных изделий для перекрытий, лестниц, фундаментов, перегородок и др.
Традиционная система имеет ряд архитектурных и эксплуатационных преимуществ. Благодаря малым размерам основного конструктивного элемента стены (кирпича, камня) эта система позволяет проектировать здания любой формы, с различными высотами этажей и разнообразными по размерам и форме проемами. Конструкции зданий со стенами ручной кладки надежны в эксплуатации, они огнестойки и долговечны.
Основные технические и экономические недостатки традиционной системы – трудоемкость возведения и нестабильность прочностных характеристик кладки, подверженных влиянию сезона возведения и квалификации каменщика. Трудоемкость возведения здания с кирпичными стенами выше по сравнению с панельной строительной системой, поэтому и стоимость кирпичного здания превышает стоимость панельного дома.
Полносборные здания с несущими конструкциями из бетонных и железобетонных элементов возводят на основе крупноблочной, панельной, каркасно-панельной и объемно-блочной строительной систем.
Крупноблочная строительная система служит для возведения зданий до 16-ти этажей. Масса сборных элементов – 3-5 тонн. Крупные блоки устанавливают по основному принципу возведения каменных стен – горизонтальными рядами, на растворе, с взаимной перевязкой швов.
По сравнению с традиционной кирпичной крупноблочная система характеризуется более низкими затратами труда и сроками строительства. Поскольку крупноблочная система в технико-экономическом отношении уступает крупнопанельной, ее доля в объеме городского строительства была невелика.
Панельная строительная системаприменяется при проектировании бескаркасных зданий высотой до 30-ти этажей в обычных грунтовых условиях и до 14-ти этажей в сейсмических районах.
Стены таких зданий монтируют из бетонных панелей высотой в этаж и длиной 1-3 конструктивно-планировочных шага, весом до 10 тонн. Конструкции панелей самоустойчивы: при возведении их устойчивость обеспечивают монтажные приспособления, а в эксплуатации – специальные конструкции стыков и связей. Панели несущих стен устанавливают на цементном растворе, без взаимной перевязки швов.
Каркасно-панельная строительная система с несущим сборным железобетонным каркасом, панельными наружными стенами и перекрытиями из панелей и настилов применяется в строительстве зданий до 30-ти этажей. Система уступает панельной бескаркасной по технико-экономическим показателям затрат труда, стоимости строительства и расходу стали.
Объемно-блочная строительная система – здания возводятся из крупных объемно-пространственных железобетонных элементов массой до 25 тонн, представляющих собой жилую комнату или другой фрагмент здания. Объемные блоки устанавливаются друг на друга без перевязки швов.
По трудозатратам система обладает преимуществами перед панельной системой не только по абсолютным показателям, но и по соотношению трудозатрат на заводе и на строительной площадке: 40:60% – в панельном строительстве, 70:30% – в объемно-блочном строительстве.
Объемно-блочную систему применяют для строительства жилых домов, гостиниц, спальных корпусов и санаториев высотой до 16-ти этажей в обычных и сложных грунтовых условиях, а также для жилых домов малой и средней этажности в сейсмических районах.
Монолитная и сборно-монолитная строительные системы служат преимущественно для возведения зданий повышенной этажности. К системе монолитного домостроения относят здания, все несущие конструкции которых выполняют из монолитного бетона; к системе сборно-монолитной – здания, в которых несущие конструкции выполняют частично сборными, частично монолитными. Монолитные здания, как правило, проектируют бескаркасными, сборно-монолитные – каркасными или бескаркасными.
На архитектурно-планировочное и конструктивное решение монолитных и сборно-монолитных зданий существенное влияние оказывает метод бетонирования несущих конструкций. В отечественном монолитном домостроении наибольшее распространение при возведении бескаркасных зданий получили методы бетонирования в скользящей, объемно-переставной и крупноразмерной щитовой опалубке, при возведении каркасных – методы подъема перекрытий и подъема этажей.
Метод скользящей опалубки предусматривает непрерывное бетонирование несущих стен в системе синхронно перемещаемых по вертикали опалубочных щитов, установленных по контуру всех несущих стен здания или секции-захватки. Область применения метода ограничена многоэтажными зданиями башенного типа, а также зданиями комбинированной строительной системы с монолитными стволами жесткости.
Метод объемно-пространственной опалубки основан на цикличном (поэтажном) бетонировании стен и перекрытий с последующим перемещением элементов Г- и П-образной (объемной), объединяющей вертикальных и горизонтальные щиты опалубки на отметку верхнего этажа. Данный метод экономичнее метода скользящей опалубки и более универсален.
Метод крупноразмерной щитовой (крупнощитовой) опалубки заключается в цикличном (поэтажном) бетонировании несущих стен в поэтажно устанавливаемых крупных (размером на конструктивно-планировочную ячейку) плоских опалубочных щитах. Аналогично методу объемно-переставной опалубки данный метод экономичен и универсален в объемно-планировочном отношении.
Метод подъема перекрытий сводится к бетонированию плит междуэтажных перекрытий и покрытий размером на всю площадь здания на нулевой отметке в инвентарной бортовой опалубке с последующим перемещением этих плит по вертикальным несущим конструкциям (колоннам и объемно-пространственным бетонным шахтам – стволам жесткости) и закреплением на проектных отметках.
Различие между методами подъема перекрытий и подъема этажей сводится к различиям в месте монтажа вертикальных ограждающих конструкций. При подъеме перекрытий их устанавливают после закрепления перекрытий на проектных отметках. При подъеме этажей ограждающие конструкции каждого этажа (преимущественно полносборные) монтируют на нулевой отметке и перемещают на проектную отметку вместе с плитой междуэтажного перекрытия. Методы подъема перекрытий и подъема этажей используются преимущественно в многоэтажном строительстве, как обычном, так и сейсмостойком. Наиболее целесообразны эти методы для многоэтажных общественных зданий с большими полезными нагрузками – книгохранилищ, архивов и т.п.
Монолитные и сборно-монолитные здания по жесткости одинаковы, а иногда и превосходят панельные. Поэтому их применение особенно целесообразно в сложных грунтовых и сейсмических условиях. По технико-экономическим показателям монолитное домостроение близко панельному, но отличается меньшими затратами труда и расходом стали, сокращением вложений в производственную базу. Эти преимущества монолитных систем возрастают при проектировании сейсмостойких зданий, что также способствует увеличению объема внедрения монолитного домостроения в сейсмических районах.
Строительные системы зданий с несущими конструкциями из дереваслужат для возведения жилых и общественных зданий высотой в 1-2 этажа. По противопожарным требованиям в зданиях выше 2-х этажей допустимо только выборочное использование деревянных элементов. Например, для внутриквартирных перекрытий и лестниц в зданиях с квартирами в двух уровнях, или для каркаса панелей ненесущих наружных стен с обшивками из негорючих листовых материалов.
Существует несколько строительных систем здания с несущими стенами или каркасом из дерева: традиционная – с несущими рублеными стенами из уложенных по периметру стен горизонтальных рядов (венцов) бревен; индустриальные – брусчатая с несущими стенами из брусьев квадратного или прямоугольного сечения; каркасная с заполнением пространства между стойками утеплителем и обшивками на постройке (каркасно-обшивная) или заполнением утепленными щитами заводского производства (каркасно-щитовая); бескаркасные – щитовая и панельная.
Традиционная используется в богатых лесом районах для малоэтажных жилых и общественных зданий (детские сады, магазины, др.).
Брусчатая, каркасно-обшивная, каркасно-щитовая, щитовая и панельная системы представляют собой последовательные этапы индустриализации массового деревянного домостроения. На современном этапе развития строительной техники они уступили место наиболее экономически эффективным и индустриальным панельным клеефанерным конструкциям. Панели высотой в этаж и длиной 2.4-6.0 м имеют деревянный каркас, наружные обшивки из водостойкой фанеры, внутренней обшивки из древесно-стружечных плит и эффективный утеплитель.
Затраты пиломатериалов на строительство панельных зданий в 2.6 раза ниже, чем на брусчатые дома. Сроки возведения одноэтажного одноквартирного панельного дома составляет всего 1.5-2 рабочих смены. Эксплуатационные качества наружных ограждений панельных зданий значительно выше, чем каркасно-обшивных или щитовых, благодаря малой протяженности стыков сборных элементов и практической воздухонепроницаемости обшивок.
Применение панельного деревянного домостроения в малоэтажной застройке технически более целесообразно и экономично также по сравнению с индустриальными системами на основе бетона. По сравнению с панельным бетонным деревянное панельное домостроение позволяет снизить массу конструкций зданий в 4 раза, расход стали в 6 раз, затраты труда на 30% и сметную стоимость до 7%.
Строительная система древесно-клееных конструкций общественных зданий комплексной поставки.Благодаря внедрению прогрессивных технологий склейки древесины водостойкими синтетическими клеями, надежных методов ее защиты от возгорания и гниения наряду с развитием производства эффективных утеплителей созданы реальные предпосылки для заводского комплектного производства несущих (балки, арки, рамы) и ограждающих (плиты, панели) древесно-клееных конструкций. В первую очередь они предназначены для строительства зрелищных (спортивные залы, крытые бассейны, клубы) и торговых (универсамы, крытые рынки) зданий. По сравнению с наиболее индустриальными конструкциями из сборного железобетона применение древесно-клееных конструкций уже на начальном этапе их внедрения позволило снизить затраты труда на 30%, а массу конструкций в 4-5 раз, в связи с чем становится очевидной перспективность увеличения объема применения системы.
Строительные системы с использованием металлических конструкций получили применение максимально широкое в промышленном строительстве, а также в малоэтажном строительстве общественных зданий комплектной поставки и мобильных одноэтажных зданий из блок-контейнеров различного типа. Система легкометаллических зданий распространена в строительстве предприятий торговли, общественного транспорта, питания и досуга.
В полный комплект конструкций входят колонны, легкое пространственное покрытие (чаще всего типа «структура»), трехслойные панели наружных стен и покрытия с металлическими обшивками, специальные профили-нащельники стыков, витражи, оконные блоки, комплектующие изделия. Основные экономические преимущества системы – минимальные сроки, снижение массы здания и трудоемкости строительства. Такие конструкции наиболее целесообразны в умеренном и холодном климате.
Строительная система зданий контейнерного типапредназначена преимущественно для временного проживания при пионерном освоении территории. Здания одноэтажные в виде объемного блока облегченной конструкции с контурным каркасом из гнутых металлических профилей и слоистых стен и покрытий из небетонных материалов. Стены и покрытия, как правило, имеют наружную профилированную металлическую обшивку, с заполнением наиболее эффективными утеплителями.
Для удобства транспортирования конструкции зданий контейнерного типа иногда проектируют трансформирующимися в плоский пакет. Поскольку здания контейнерного типа проектируют временными, их устанавливают на грунт без фундамента с передачей нагрузки основанию через опорную горизонтальную металлическую раму, входящую в состав контейнерного блока.
Деформация – изменение формы или размеров тела (части тела) под воздействием каких-либо физических факторов (внешних сил, нагревания и охлаждения, изменения влажности и др.).
Деформация конструкции – изменение формы и (или) размеров конструкции под влиянием нагрузок и воздействий.
Деформация здания – изменение формы и (или) размеров, а также потеря устойчивости (осадка, сдвиг, крен и т.п.) здания под влиянием нагрузок и воздействий.
Во избежание нежелательных деформаций здания его объем расчленяют отдельные самостоятельно работающие блоки (отсеки) деформационными швами. По назначению деформационные швы бывают температурными, усадочными, температурно-усадочными, осадочными, конструктивными.
Деформационные температурные и температурно-усадочные швы. Под влиянием изменения температуры окружающей среды (температурно-климатических воздействий) строительные конструкции и здания в целом претерпевают деформации. Нагреваясь солнечными лучами, конструкции увеличиваются в размерах, охлаждаясь в мороз – уменьшаются. При таком «дыхании» в конструкциях здания возникают температурные напряжения. При больших размерах (протяженности) здания эти напряжения могут достичь высоких значений, что может служить причиной разрушения конструкций или потери ими эксплуатационных качеств.
Так, наружные стены зданий и бесчердачные покрытия можно рассматривать как единые жесткие плиты, которые, находясь в изменяющихся температурных условиях наружного воздуха, стремятся изменить свои размеры и притом не одинаково по сечению плит: их поверхности, обращенные в сторону помещений, находятся в стационарных температурных условиях и не претерпевают температурных деформаций. В таких же условиях находятся и конструкции несущего остова, примыкающие к плитам покрытий. Эти конструкции препятствуют стремлению наружных поверхностей плит изменить свои размеры, что приводит к возникновению сложного напряженного состояния: во всех конструктивных элементах возникают огромные внутренние усилия, следствием которых могут быть трещины и другие дефекты.
Принцип проявления температурных деформаций на примере одноэтажного промышленного здания в каркасном исполнении: основания колонн и фундаменты расположены в зоне относительно постоянной температуры, и поэтому в уровне пола общая длина здания не изменяется; изменяются размеры по длине покрытия на величину
где α – коэффициент температурного расширения материала, К -1;
Δt – амплитуда колебания температуры наружного воздуха, К.
Величина прогибов крайних колонн тем больше, чем больше длина здания и амплитуда колебания температуры.
Чтобы предотвратить нежелательные прогибы, разрывы и другие возможные разрушения конструкций, в процессе проектирования можно установить предельные значения длины здания. При этом необходимо учитывать строительную систему здания и расчетное значение перепада температур района строительства. На практике обычно используют рекомендации нормативных документов.
В тех случаях, когда длина и ширина здания превышают эти предельно допустимые значения, здание расчленяют на отдельные объемы длиной Lt, которые называют температурными блоками (отсеками). Расчленяют все надземные конструкции здания от обреза фундамента до кровли температурным швом, как правило, в одной плоскости через все здание.
Размеры температурных блоков (расстояния между температурными швами) зависят от применяемых материалов и конструкций (строительной системы), температуры наружного воздуха (наиболее холодной пятидневки), эксплуатационной характеристики здания (отапливаемые, неотапливаемые), направления измерения (вдоль или поперек здания).
Таблица – Минимальные расстояния между температурными швами (в метрах)
Вид конструкций зданияОтапливаемые зданияНеотапливаемые здания Бетонные: — сборные- монолитныеЖелезобетонные: — каркасные одноэтажные- сборные многоэтажные- сборно-монолитные и монолитные каркасныеКаменные: — из глиняного кирпича, бетонных блоков и природных камней при – 40оС и ниже при – 30оС и ниже при – 20оС и выше Металлические: — каркасные одноэтажные вдоль здания поперек здания — каркасные многоэтажные-
В таблице малые значения расстояний между температурными блоками относятся к наиболее суровым климатическим условиям и низшим классам строительных материалов.
Для таких материалов, как монолитный бетон, каменная кладка стен при твердении бетона и раствора характерно проявление деформаций усадки – сокращения размеров тела конструкции при потере влаги его материалом. Усадочные деформации проявляют себя аналогично температурным деформациям, что вызывает необходимость разделить здание на блоки. Размеры таких блоков нередко совпадают с размерами температурных блоков, поэтому их чаще всего объединяют, называя блоки и швы температурно-усадочными.
Таким образом, температурно-усадочные швы позволяют избежать образования в наружных стенах здания трещин и перекосов, вызываемых концентрацией усилий от воздействия переменных температур и усадки материала.
Осадочные швы. При неравномерной осадке здания (оседание фундамента и всего здания при уплотнении грунта под ним), которая может произойти из-за разной несущей способности грунтов основания, из-за значительной разницы в нагрузке и (или) собственного веса отдельных частей здания, из-за разницы по высоте (этажности) сопрягаемых частей здания, деформации направлены по вертикали и могут вызвать перекос, сдвиг и нежелательные напряжения в конструкциях. Для защиты зданий от осадочных деформаций устраивают осадочный шов.
Принципиальная разница в устройстве осадочного шва в отличие от температурного состоит в разрезке всех конструкций здания, включая фундаменты. При этом необходимо развивать подошву каждого из сопрягаемых фундаментов. Это требует места, в связи с чем вертикальные несущие конструкции раздвигаются на большее расстояние, чем в месте температурного шва; это расстояние определяется расчетом, так как несущая способность основания и величины нагрузок могут существенно различаться.
Обычно при устройстве осадочных швов температурные швы совмещают с ними, устраивая температурно-осадочные швы.
Антисейсмические швырасчленяют здание на отсеки элементарной прямоугольной формы (при сложной конфигурации плана) и по длине здания. Размеры отсеков определяют в зависимости от назначения здания, его конструкций и интенсивности внешних воздействий.
Все рассмотренные швы (температурные, усадочные, осадочные, температурно-усадочные и температурно-осадочные) являются деформационными швами, а части зданий, разделенные ими – деформационными блоками (отсеками). Благодаря рассечению каждый отсек здания получает возможность независимых деформаций.
В несущих конструкциях деформационные швы решаются с помощью:
— парных колонн в каркасных зданиях;
— консолей перекрытий и покрытий;
— пазов в кладке каменных стен.
В отличие от несущих конструкций, для которых первостепенной является оценка их работы от силовых нагрузок, для ограждающих конструкций первичными являются воздействия несилового характера: влаги, температуры, звука и т.п. Для заполнения деформационных швов в ограждениях применяют гибкие и эластичные материалы и изделия: металлические и пластмассовые компенсаторы, уплотняющие прокладки и мастики, герметики, жгуты, термовкладыши и др. материалы и изделия.
Величина деформационных швов в ограждающих (совмещенных) конструкциях устанавливается расчетом, но, как правило, не должна быть менее 20 мм.
