Канструктыўная сістэма будынкаў і збудаванняў. асновы праектавання

Канструктыўная сістэма будынкаў складаецца з узаемазвязаных паміж сабой элементаў будынка. Усе вертыкальныя і гарызантальныя складнікі працуюць у адзінай сукупнасці і забяспечваюць ўстойлівасць, калянасць і трываласць ўзводзяць збудаванняў. Гарызантальныя канструкцыі ўспрымаюць на сябе бытавыя і эксплуатацыйныя нагрузкі і перадаюць іх вертыкальным апорнаму каркаса. Элементы драб будынка процідзейнічаюць ветравым намаганням, успрымаюць нагрузкі ад чалавечай дзейнасці, нясуць на сабе вага гарызантальных складнікаў і перадаюць ўздзеяння на падмурак і падстава.

Гарызантальныя апорныя элементы

Гэтыя канструкцыі прадстаўлены ў збудаванні элементамі, якія ў плане складаюць вялікую працягласць. Канструктыўная сістэма будынкаў мяркуе, што пліты, маналітныя ўчасткі, бэлькі, рыгеля і фермы праектуюць з бетону, металу, дрэва ў залежнасці ад патрабаванай нагрузкі і пралётных памераў.

Першапачаткова, на світанку эпохі будаўніцтва, гарызантальныя перакрыцця будаваліся па прынцыпе апорных бэлек з насцілам з матэрыялу пакрыцця. Але сучаснае праектаванне будынкаў і збудаванняў выкарыстоўвае жалезабетонныя пустотные, рабрыстыя, п-вобразныя, Карытнае пліты перакрыцця, якія адначасова аб'ядноўваюць у сваёй працы апорныя рыгеля і плошча, прыдатную для эксплуатацыі.

Перадача нагрузак з гарызантальных элементаў

Ажыццяўляецца па схеме, калі ўздзеянне перадаецца на ўсе апорныя вертыкальныя элементы або размяркоўваецца на выбраныя для гэтай мэты канструктыўныя жорсткія сцены, дыяфрагмы, сувязі паміж стойкамі або калоны. Для індустрыяльных збудаванняў канструктыўная схема прадугледжвае сумешчаны спосаб перадачы нагрузак з размеркаваннем гарызантальных намаганняў на элементы калянасці і прапарцыйна паміж вертыкальнымі складнікамі.

Пліты перакрыцця адносяць да апорных дыяфрагмаў калянасці, яны сумяшчаюць гарызантальнае размеркаванне нагрузак і перадачы іх вертыкальным элементам. Жалезабетонныя пліты выраўноўваюць плошчу ў памяшканні і перамяшчаюць намаганні, дзякуючы пільнаму злучэнню з вертыкальнымі канструкцыямі.

Прымяненне жалезабетону абумоўлена тым, што па патрабаванням супрацьпажарнай бяспекі, пліты вышынных будынкаў павінны выконвацца з незгаральнага матэрыялу. Эканамічнае абгрунтаванне выдаткаў на выраб панэляў перакрыцця дазволіла ўжываць іх масава ў пабудовах любога тыпу. Пліты ў канструкцыі будынка выконваюць зборнымі, маналітнымі або зборна-маналітнымі.

Разнастайнасць вертыкальных апорных элементаў

У адпаведнасці з ужывальным выглядам вертыкальных элементаў, якія збіраюць намаганні, канструктыўная схема будынкаў падзяляецца на чатыры асноўных выгляду:

• плоскасная сістэма ўтрымлівае ў складзе толькі сцены і рэбры калянасці;
• каркасная і рамная, якая складаецца з цэласных і якія агароджваюць (диафрагмовых і сценавых) складнікаў;
• ствольная, якая змяшчае на ўсю вышыню пабудовы ўнутраныя стрыжні аб'ёмна-прасторавага спадзіста перасеку;
• оболочковые сістэма, якая прымяняе вонкавыя аб'ёмныя рашэнні ў выглядзе панцыра замкнёнага тыпу з тонкімі элементамі.

Індустрыяльныя канструктыўна-тэхналагічныя сістэмы будынкаў

Жылыя дамы маюць уласныя тыпалагічныя прыкметы, да іх адносяць вертыкальныя апорныя элементы, якія размяшчаюцца ў плоскасці сцен. Выкарыстанне калон у якасці асноўных канструкцый ужо на першапачатковым этапе індустрыяльнага развіцця дазволіла вылучыць чатыры схемы праектавання:

• з папярочным размяшчэннем апорных рыгеляў;
• з падоўжным размяшчэннем апорных бэлек;
• з крыжаванай сістэмай прылады даўгамернымі элементаў;
• без прымянення ў канструкцыі любых прагонаў.

Праектаванне будынкаў і збудаванняў па індустрыяльным метадзе дазволіла не толькі зрабіць працу перакрыццяў больш узаемазлучанай, але і пашырыць лік тыпаў вертыкальных апорных элементаў. Зусім нядаўна ўжываецца канструктыўнае рашэнне з выкарыстаннем ствалоў калянасці замкнёнага тыпу. Гэтыя элементы маюць звычайна ў цэнтральнай частцы будынка, каб зручна было размясціць там вентшахты, ліфты, смеццеправод. Вялікія па працягласці пабудовы патрабуюць ўстаноўкі некалькіх ствалоў калянасці.

Канструктыўная схема ў выглядзе апорных абалонак з'яўляецца маладым архітэктурным рашэннем. Яе знешні выгляд можа імітаваць багацце прызмаў, цыліндраў, пірамід або іншых аб'ёмных геаметрычных фігур.

Выбар канструктыўнага рашэння

Схема будынка з'яўляецца абагульненай статычнай характарыстыкай пабудовы, ня ставіць на мэце вызначыць матэрыял вытворчасці і метад будаўніцтва. Напрыклад, бескаркасная сценавая плоская канструкцыя адначасова эфектыўна працуе ў выкананні з цэглы, дрэва, бетону, пенабетону і многіх іншых сучасных матэрыялаў.

Камбінаваная канструктыўная сістэма будынкаў апісвае варыянт праекціровачных рашэнні па складзе і тыпу размяшчэння асноўных падоўжных і папярочных элементаў у розных напрамках. Яе тып выбіраюць на першапачатковым этапе праектавання з улікам вылучаных тэхналагічных эксплуатацыйных патрабаванняў і рацыянальнага аб'ёмна-планіровачнага рашэння.

Акрамя гэтых аспектаў, пад увагу пры выбары праектнай схемы прымаюць характар размеркавання гарызантальных намаганняў і ўзаемадзеянне іх з вертыкальнымі каркаснымі элементамі. Канструктыўныя сістэмы прамысловых будынкаў вызначаюць з улікам уплыву архітэктурнага рашэння і тыпу будынка. На выбар праекта аказваюць уплыў паверхавасць пабудовы і ўмовы будаўніцтва ў інжынерна геалагічным плане.

Ужыванне розных канструктыўных рашэнняў у праектаванні дамоў і пабудоў

Каркаснае рашэнне з РАМН прасторавым варыянтам ўжываецца ў будаўніцтве стойкіх да сейсмалагічных катаклізмаў будынках і пабудовах вышыннага тыпу больш за дзевяць паверхаў, а таксама ў іншых будынках у звычайных умовах. Гэта асноўная развітая сістэма праектавання будынкаў, у жыллёвым будаўніцтве ўжываецца рэдка з-за неабгрунтаванай эканамічнай дарагоўлі.

Бескаркасных тып прасторавага рашэння выкарыстоўваецца ў будаўніцтве жыллёвых пабудоў, ужываюць для праектавання высотак да 30 паверхаў. Аб'ёмна-блочная канструктыўная сістэма будынкаў складаецца з апорных элементаў, складзеных з змешчаных адзін на іншы аб'ёмных саманясучай блокаў. Так званыя слупы працуюць у звязцы, дзякуючы трываламу злучэнню паміж сабой пры дапамозе жорсткіх ідзі гнуткіх сувязных элементаў.

Каркасна-диафрагмовое рашэнне пабудовы

Сістэма ставіцца да камбінаваным схемах з няпоўным каркасам і грунтуецца на размеркаванні функцый стацыянарнага раўнавагі паміж стрыжневымі і сценавымі апорнымі вырабамі. Канструктыўныя сістэмы вышынных будынкаў пабудаваны на прынцыпе перадачы гарызантальных нагрузак на вертыкальныя сценавыя дыяфрагмы, а на стрыжневыя элементы дзейнічаюць вертыкальныя высілкі, якія ўзнікаюць у каркасе. Такім метадам ўзводзіцца большасць вышынных панэльна-каркасных будынкаў жылога тыпу ў звычайных ўмовы будаўніцтва і ў сейсмалагічных небяспечных раёнах.

Каркасна-блокавае прасторавае рашэнне

Грунтуецца на сумеснай працы блокаў і элементаў каркаса, прычым аб'ёмныя канструкцыі выступаюць у якасці апорных ці навясных элементаў. З дапамогай жалезабетонных блокаў запаўняюць прастору ў апорнай каркаснай рашотцы. Нагружаюць элементы усталёўваюць адзін на другі на гарызантальных платформах каркаса, якія ладзяцца праз 3-5 паверхаў. Такая сістэма выдатна сябе зарэкамендавала ў пабудовах вышэй 12 паверхаў.

Архітэктурныя і эканамічныя патрабаванні вызначаюць схему каркаса пры выбары праекта. Даўгамернымі элементы праектуюць так, што яны не ўшчамляюць планіровачнае рашэнне, пры гэтым потолочные рыгелі не выступаюць на паверхні ў жылых пабудовах. Папярочны размяшчэнне прагонаў характэрна для вышынных будынкаў з рэгулярнай ячэістай структурай у плане (гасцініцы, інтэрнаты), пры гэтым крок апорных рыгеляў чаргуецца са сценамі і перагародкамі. Падоўжнае размяшчэнне даўгамернымі нагружаюць бэлек ўжываецца ў праектах жылых будынкаў кватэрнага тыпу.

Безригельный каркас ўжываецца пры ўзвядзенні жылых дамоў, калі выкарыстанне зборных жалезабетонных канструкцый немэтазгодна з-за адсутнасці ў дадзеным рэгіёне буйных вытворчых аб'яднанняў. Безбалочная сістэма характарызуецца невысокай надзейнасцю і дарагоўляй, выкарыстоўваецца ў будаўніцтве маналітных і камбінаваных зборна-наліўных будынкаў па метадзе ўздыму паверхаў і слізгальнай апалубкі.

Будаўнічыя сістэмы будынкаў

Гэта паняцце характарызуе канструктыўнае рашэнне ў комплексе тэхналагічнага рашэння па спосабе ўзвядзення будынка і выбару матэрыялу для ўжыўных элементаў і вузлоў. Канструктыўныя будаўнічыя сістэмы будынкаў праектуюцца з апорнымі сценамі з дробнапамерных блокаў, цэглы, натуральнага каменя, керамікі або бетону. Сістэмы падпадзяляюць на полносборных і традыцыйныя.

Традыцыйная будаўнічая схема

У аснове сістэмы ляжыць ручное выкананне мура сцен. Гаворачы аб індустрыяльным метадзе будаўніцтва, варта адзначыць, што ад традыцыйнай схемы застаецца ўзвядзенне агароджваюць элементаў. Усе астатнія дэталі будынка, такія як перакрыцця, лесвіцы, прагоны, калоны і іншыя, запазычаныя ў індустрыі ад полносборных праекта, што ўзводзіць традыцыйнае будаўніцтва на высокі ўзровень індустрыі.

У традыцыйнай сістэмы перавага складаецца ў тым, што малыя памеры сценавых камянёў дазваляюць будаваць дома рознай формы, любой вышыні. Цагляныя сцены надзейна эксплуатуюцца працяглы час, маюць высокі парог вогнеўстойлівасці, асабовая мур не патрабуе тынкавых прац. Да недахопаў адносяць вялікую працаёмкасць і залежнасць трывальных характарыстык ад тэхналогіі вытворцы і майстэрства муляра.

полносборных сістэма

Па гэтай схеме выконваюць праекты дамоў, узвядзенне якіх грунтуецца на мантажы буйных зборных элементаў (панэляў, блокаў), вырабленых з цэглы, керамікі, жалезабетону. Полносборных аб'екты будуюць па сістэмах:

• з буйных блокаў;
• з ужываннем панэляў;
• з навеской сценавых пліт на каркасе;
• з аб'ёмных блокаў;
• з маналітнага бетону.

Крупноблочные сістэма будаўніцтва

Такія віды канструктыўных сістэм будынкаў выкарыстоўваюцца ў будаўніцтве жылых пабудоў вышынёй да 22 паверхаў. Буйныя гарызантальныя блокі ставяцца па тыпу цаглянай кладкі з перавязкай швоў. Перавагамі крупноблочные сістэмы з'яўляецца прастата і хуткасць ўстаноўкі элементаў, магчымасць прымяняць розныя матэрыялы. Абмежаваную колькасць тыпаразмераў патрабуе невялікага ўкладання сродкаў, пры гэтым ўзводзяцца разнастайныя формы.

Панэльныя канструкцыі збудаванняў

Па гэтай схеме праектуюцца дамы вышынёй ад 14 да 30 паверхаў, адпаведна, у сейсмічных раёнах і ў звычайных умовах. Канструкцыя сцены складаецца з асобных панэляў, усталяваных адна на іншую без перавязкі швоў на цэментавым растворы. Іх устойлівасць забяспечваецца зваркай закладных дэталяў, а пры эксплуатацыі трывалым злучэннем сувязяў і стыкаў. Прымяненне сістэмы зніжае працаёмкасць да 40%, кошт узвядзення да 7%, памяншае агульную масу будынкі на 20-30%.

Каркасна-панэльнае рашэнне праекта

Пабудовы ўзводзяцца з апорным каркасам з металу або зборнага жалезабетону і абрамляюцца навяснымі панэлямі з розных матэрыялаў. Дазваляецца будаваць будынка па такому тыпу да 30 паверхаў. У асноўным выкарыстоўваецца ў грамадскіх будынках, так як у жыллёвым будаўніцтве яна саступае панэльнай па эканамічных і тэхнічных паказчыках.

Аб'ёмна-блокавае будаўніцтва

Гэты метад ўзвядзення ставіцца да індустрыяльным відах і заключаецца ў ўстаноўцы прасторавых элементаў з жалезабетону масай да 25 т, якія змяшчаюць у аб'ёме адно памяшканне (кухню, пакой, санвузел і інш.) Блокі выбудоўваюць без перавязкі швоў. Такі спосаб дазваляе паменшыць працаёмкасць яшчэ на 15% у параўнанні з панэльным метадам. Вытворчасць буйнапанэльных блокаў на 15% даражэй, чым панэляў. Будуюць дамы малой паверхавасці ў сейсмічных раёнах і 16-павярховыя ў звычайных умовах.

Маналітныя сістэмы будаўніцтва

Іх выкарыстоўваюць для пабудоў падвышанай паверхавасці. Канструктыўныя сістэмы маналітных будынкаў ўключаюць збудаванні, у якіх усе апорныя элементы і вузлы зробленыя з прымяненнем жалезабетону. Камбінаваныя схемы зборна-маналітнага дома мяркуюць збор нагрузак на каркас з зборных жалезабетонных элементаў. Маналітныя будынкі праектуюць без прылады каркаса, а зборна-маналітныя будуюць з каркасам або без яго.

Да індустрыяльных метадаў у гэтай галіне адносяць будаўніцтва з прымяненнем бетанавання ў апалубцы:

• слізгальнай;
• аб'ёмнай переставной;
• шчытавы крупноразмерных.

Узвядзенне маналітных пабудоў на каркасе выконваюць метадамі:

• ўздыму перакрыццяў;
• паняццяў паверхаў.

Маналітная сістэма адпавядае па трываласці зборным тыпах будынкаў, пашырана ўжываецца ў тых раёнах, дзе можна актыўна выкарыстоўваць мясцовыя матэрыялы і не ўкладваць сродкі ў развіццё вытворчай базы.