Конструктивные системы гражданских зданий

Конструкции здания представляют собой оболочку здания и преграды между этажами и помещениями здания. Конструкции здания состоит из различных элементов, взаимосвязанных между собой. Они предназначены для восприятия силовых и несиловых воздействий на здание (рис. 9.6).

В соответствии с видом воспринимаемых нагрузок и воздействий конструкции здания разделяют на несущие — фундаменты, колонны, перекрытия и т. п. и ограждающие — изолирующие пространство здания от неблагоприятных факторов внешней (атмосферные осадки, изменение температуры, шум и т. п.) и внутренней среды — наружные стены, перегородки, крыши. В некоторых случаях конструкции здания могут в себе совмещать несущие и ограждающие функции.

Конструктивная схема здания представляет собой взаимосвязанную совокупность вертикальных и горизонтальных несущих конструкций, которые совместно обеспечивают прочность, жесткость и устойчивость здания.

Горизонтальные конструкции — перекрытия и покрытия — воспринимают нагрузки и воздействия и передают их на вертикальные несущие конструкции. Вертикальные несущие конструкции передают эти нагрузки и воздействия на фундаменты и основание (грунт). Горизонтальные несущие конструкции гражданских зданий чаще всего представляют собой сборные или монолитные железобетонные конструкции (плиты).

Рис. 9.6. Нагрузки и воздействия на здание

Вертикальные несущие конструкции являются более разнообразными. Применяются стержневые (стойки, колонны) и плоскостные (стены, диафрагмы) несущие конструкции, внутренние полые объемно-пространственные стержни конструкции в виде тонкостенных оболочек. В соответствии с применяемыми типами вертикальных несущих конструкций различают каркасную {рамную), бескаркасную, ствольную и оболочковую конструктивные системы гражданских зданий (рис. 9.7).

Области применения конструктивных систем различны и зависят от технико-экономических показателей зданий и предполагаемых нагрузок и воздействий.

Бескаркасная и каркасная (в том числе каркасно-диафрагменная) системы нашли широкое применение в массовом жилищном строительстве, каркасная и каркасно-диафрагменная системы — в строительстве общественных зданий, ствольную и каркасно-ствольную системы применяют при строительстве жилых и общественных зданий высотой более 20 этажей, оболочковую, ствольно-оболочковую и оболочково-диафрагменную — для зданий высотой более 40 этажей.

Рис. 9.7. Конструктивные системы гражданских зданий:

I — каркасная; II — бескаркасная; III — ствольная; IV — оболочковая: 1 — несущий каркас (колонны); 2 — ненесущие стены; 3 — несущие стены; 4 — внутренние несущие стены (ствол); 5 — консоли ствола Бескаркасная и каркасная (в том числе каркасно-диафрагменная) системы широко применяются при массовом строительстве, в то время как ствольную и оболочковую системы преимущественно применяют в уникальных высотных зданиях.