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,
· 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.
Дата добавления: 2015-11-10 ; просмотров: 3757 ;
Источник
§ 2.1. Конструктивные схемы зданий
Основные несущие элементы (фундаменты, стены и т. д.) в совокупности образуют несущий остов здания, который воспринимает все нагрузки, воздействующие на здание, и передает их на основание, а также обеспечивает пространственную неизменяемость (жесткость) и устойчивость здания.
По конструктивной схеме несущего остова здания подразделяются на бескаркасные, каркасные и с неполным каркасом. В бескаркасных зданиях основными вертикальными несущими элементами служат стены, в каркасных — отдельные опоры (колонны, столбы), в зданиях с неполным каркасом — и стены, и отдельные опоры.
Жилые и общественные здания, как правило, строят из кирпича, камней и из крупноразмерных деталей и элементов: крупноблочные, крупнопанельные и объемно-блочные.
Рис. 2. Конструктивные схемы бескаркасных зданий с несущими стенами:
а — продольными, б — поперечными и продольными
Бескаркасные здания из кирпича и мелких камней возводят обычно с продольными несущими (рис. 2, а) наружными и внутренними стенами. Поперечные стены в таких зданиях устраивают преимущественно в лестничных клетках, в местах, где проходят дымовые и вентиляционные каналы, а также в промежутках между ними для придания большей устойчивости продольным стенам и зданию в целом. В зданиях с поперечными несущими стенами продольные наружные стены являются самонесущими, а перекрытия опираются на поперечные стены. Возводятся также бескаркасные здания, у которых несущими являются как поперечные, так и продольные стены (рис. 2, б). В таких зданиях панели перекрытий размером на комнату опираются всеми четырьмя сторонами на поперечные и продольные стены.
Бескаркасные крупноблочные здания со стенами из бетонных и других блоков имеют конструктивную схему с поперечными и продольными несущими стенами (рис. 3). Общественные многоэтажные здания чаще возводят с продольными несущими стенами. При этом в зависимости от ширины здания может быть не одна, а две внутренние продольные стены.
Рис. 3. Конструктивная схема крупноблочного здания с поперечными и продольными несущими стенами:
1 — фундамент, 2 — стены подвала, 3 — перекрытия, 4 — внутренние поперечные стены, 5 — наружные стены, 6 — лестничная площадка, 7 — лестничный марш, 8 — внутренняя продольная стена, 9 — балкон, 10 — межкомнатная перегородка
Бескаркасные крупнопанельные здания бывают: с тремя продольными несущими стенами; с поперечными несущими стенами-перегородками, устанавливаемые с малым или большим шагом (расстоянием) друг от друга.
В домах с поперечными несущими стенами-перегородками (рис. 4) все основные элементы несущие: поперечные стены-перегородки, внутренняя продольная и наружные стены. Панели перекрытий имеют опоры по четырем сторонам. При этом наружные стеновые панели 2, которые мало отличаются от наружных панелей в домах с продольными несущими стенами, считаются также несущими. Перегородочные панели 4 и панели внутренней продольной стены в таких домах изготовляют из тяжелого (конструктивного) бетона.
Рис. 4. Конструктивная схема крупнопанельного дома с несущими стенами-перегородками:
1 — наружные панели, 2 — санитарно-технические кабины, 3 — несущие перегородки, 4 — внутренние несущие поперечные стены (перегородки), 5 — панели перекрытия, 6 — цокольные панели, 7 — блоки фундаментов
Каркасными сооружают, как правило, общественные и административные здания. В последние годы начали строить также и каркасные многоэтажные жилые дома.
Несущий каркас состоит из колонн и ригелей, выполняемых в виде балок с четвертями для рпирания конструкций перекрытий. Скрепленные между собой колонны и ригели образуют несущие рамы, воспринимающие вертикальные и горизонтальные нагрузки здания. Наружные стены зданий могут выполняться как самонесущие. В этом случае они опираются непосредственно на фундаменты или на фундаментные балки, устанавливаемые по столбчатым фундаментам. Ненесущие наружные стены в виде навесных панелей прикрепляют к наружным колоннам каркаса.
В зданиях с неполным каркасом наружные стены делают несущими, а колонны располагают лишь по внутренним осям здания. При этом ригели укладывают между колоннами, в иногда и между колоннами и наружными стенами.
Объемно-блочные здания возводят из крупноразмерных элементов — объемных блоков, которые представляют собой готовую часть здания, например комнату. Размеры объемных блоков зависят от схемы разрезки здания на блоки-комнаты. Такие дома имеют две конструктивые схемы: блочную и блочно-панельную. Блочные здания возводят только из объемных блоков, устанавливаемых вплотную друг к другу, в блочно-панельных — объемные блоки устанавливают на расстоянии один от другого так, что между ними образуется комната, которую перекрывают панелями.
Производственные здания строят одно-и многоэтажными. Основные конструктивные элементы их выполняют те же функции, что и в гражданских.
Одноэтажные бескаркасные здания возводят с несущими наружными и внутренними стенами.
Здания с неполным каркасом имеют внутренний каркас (колонны или столбы, ригели) и несущие наружные стены. Конструктивная схема таких зданий аналогична схеме гражданских; в таких зданиях может быть один ряд или несколько внутренних несущих колонн или столбов в зависимости от ширины здания.
Рис. 5. Схемы каркасов одноэтажных промышленных зданий:
а — с плоской, б — со скатной кровлей; 1 — фундаментные балки (рандбалки), 2 — фундаменты, 3 — колонны крайнего ряда, 4 — колонны среднего ряда, 5 — подкрановые балки, 6 — балки покрытия, 7 — панели покрытия, 8 — воронка водостока, 9 — утеплитель и кровля, 10 — парапет, 11 — панели стены, 12 — оконные переплеты, 13 — пол по грунту, 14 — фонарь, 15 — стропильные фермы
Одноэтажные каркасные здания возводят с самонесущими или ненесущими навесными наружными стенами, все конструкции внутри здания опираются на элементы каркаса. Здания бывают многопролетные с пролетами одинаковой (см. рис. 5) или разной ширины и высоты или однопро-летные. Покрытия делают плоские (рис. 5, а) или скатные (рис. 5, б), с бесфонарными или фонарными надстройками.
Основные элементы каркаса: колонны 3 и 4, балки 6 покрытий или стропильные фермы 15, которые образуют плоские поперечные рамы. Рамы устанавливают на расстоянии 6 или 12 м друг от друга. Эти элементы каркаса бывают стальными и железобетонными. На рамы опирают продольные элементы каркаса: подкрановые балки 5, по которым прокладывают пути для мостовых кранов: ригели стенового каркаса (фахверка), используемого для крепления оконных переплетов 12 и стеновых ограждающих панелей в случае вертикальной разрезки их; панели покрытий 7 или прогоны кровли, по которым укладывают листы профилированной стали или панели из асбестоцементных листов и других материалов: фонари 14, назначение которых — обеспечить естественную аэрацию и освещение зданий.
Стены устраивают из кирпича, панелей, навесных крупноразмерных железобетонных, армопенобетонных, асбестоцементных и других плит, которые прикрепляют непосредственно к колоннам каркаса.
Источник