Конструктивные схемы зданий

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

Конструктивные схемы зданий

Введение

Архитектурное проектирование решает комплексные задачи, в которых функция, конструкция и художественная форма выступают как единое целое.

Конструктивной схемой здания называют систему вертикальных (стены, столбы) и горизонтальных (перекрытия, элементов, которые обеспечивают зданию пространственную жесткость). Конструктивные схемы зависят от типа и расположения вертикальных и горизонтальных элементов несущего остова здания. Фундаменты, стены, отдельные опоры и перекрытия являются основными несущими элементами здания. Они образуют несущий остов - пространственную систему, обеспечивающую прочность и устойчивость здания.

В состав несущего остова могут входить различные конструктивные элементы, которые определяют конструктивную схему здания.

1. Конструктивные схемы бескаркасных зданий

Бескаркасная система образуется в виде системы ячеек, наружные и внутренние стены воспринимают нагрузку от междуэтажных перекрытий.

В зданиях с несущими стенами все нагрузки воспринимают продольные и поперечные стены. Пространственную жесткость здания обеспечивают перекрытия, внутренние стены и лестничные клетки.

В бескаркасной системе различают следующие конструктивные схемы:

- С продольными несущими стенами плиты перекрытий располагают поперек здания. Устойчивость такой конструктивной схемы в поперечном направлении обеспечивается специально устраиваемыми поперечными стенами, которые не несут нагрузки от перекрытий (рис. 1, а). Такие поперечные стены возводятся лишь для ограждения лестничных клеток и в местах, где они нужны для придания устойчивости наружным стенам. Применение этой конструктивной схемы дает большие возможности для решения планировки помещений.

Рис. 1. Здание с продольными (а) и поперечными (б) несущими стенами:

1 - поперечная стена; 2 - продольная стена; 3 - перекрытие

- С поперечными несущими стенами плиты перекрытий располагают вдоль здания (рис. 1, б). В таких зданиях обеспечена большая жесткость системы, однако увеличивается общая протяженность несущих внутренних стен. Но такое решение часто является рациональным, так как к конструкциям наружных ненесущих продольных стен предъявляются только теплозащитные требования и для их устройства можно применить легкие эффективные материалы.

- Перекрестная. Иногда применяется смешанный вариант, при котором опорами для перекрытий служат как продольные, так и поперечные стены

2. Конструктивные схемы каркасных зданий

Рис. 2. Гражданское здание с полным каркасом: 1 - колонна; 2 - ригель; 3 - навесная стена

Каркасная систем (каркас (франц.) - скелет) (рис. 2 3). Остов образуется путем совместной работы колонн с ригелями и междуэтажными перекрытиями.

В каркасной системе различают следующие конструктивные схемы:

- с продольным расположением ригелей;

- с поперечным расположением ригелей;

- безригельными.

Несущие элементы такой системы - колонны, ригеля, перекрытия, в данном случае воспринимают все нагрузи, действующие на здание.

Ограждающие - стены, они могут быть самонесущими и навесными. Наружные стены защищают помещения от воздействия внешней среды.

Рис. 3. Одноэтажное промышленное здание: 1 - колонна; 2-ферма покрытия; 3 - плита покрытия; 4 - самонесущая стена; 5 - фундаментная балка

По характеру работы каркасы бывают трех типов: рамные, связевые и рамно-связевые. Стойки и ригели рамного каркаса (рис. 4, а) соединяются между собой жесткими узлами и образуют поперечные и продольные рамы, воспринимающие все действующие на каркас вертикальные и горизонтальные нагрузки.

В зданиях со связевым каркасом (рис. 4, б) узлы между стойками и ригелями нежесткие, поэтому для восприятия горизонтальных нагрузок (например, ветровых) необходимы дополнительные связи. Роль этих связей в многоэтажных зданиях выполняют чаще всего перекрытия, образующие горизонтальные диафрагмы и передающие горизонтальные нагрузки на жесткие вертикальные диафрагмы (стены лестничных клеток, шахты лифтов, железобетонные перегородки и др.).

Рис. 4. Схемы рамного (а) и связевого (б) каркасов: 1 - элементы каркаса; 2 - жесткий узел; 3 - горизонтальная диафрагма; 4 - вертикальные поперечная и продольная диафрагмы

В практике строительства часто применяют здания с комбинированным типом каркаса, который называется рамно-связевым. В нем в одном направлении ставят рамы, в другом связи.

3. Конструктивные схемы зданий с неполным каркасом

каркасный здание конструктивный схема

Рис. 5. Здание с неполным каркасом: 1-несущая стена; 2-внутренняя колонна; 3 - ригель; 4 - перекрытие

Такая система образуется следующим образом - внешние стены выполняют несущую и ограждающую функции, вместо внутренних стен устраивается система колонн, на которые опираются прогон, на которые в свою очередь, опираются междуэтажные перекрытия

Минимальное опирание прогонов на стены и кирпичные столбики - 250 мм. Внутренние стены устраиваются для придания большей жесткости, для устройства противопожарных преград, в лестничных клетках.

Такая система менее затратна при возведении, но ограничивает свободу внутренней планировки. Она актуальна при строительстве торговых центров.

4. Обеспечение жесткости здания

Здание должно обладать жесткостью, т.е. должно быть неизменяемым в пространстве и максимально прочным.

Конструктивные системы представляют собой взаимосвязанную совокупность вертикальных и горизонтальных несущих конструкций здания, которые совместно обеспечивают его прочность, т.е. способность отдельных конструкций и всего здания воспринимать приложенные нагрузки, жесткость т.е. способность отдельных элементов и всего здания не деформироваться от действия приложенных сил, и устойчивость, т.е. способность здания сопротивляться воздействия горизонтальных нагрузок.

Перекрытия и покрытия здания воспринимают приходящиеся на них вертикальные и горизонтальные нагрузки и передают их на вертикальные опоры, которые, в свою очередь, передают эти нагрузки на основание

Пространственная жесткость бескаркасной системы обеспечивается:

- совместной работой продольных и поперечных стен;

- стенами лестничных клеток, связанных с наружными стенами;

- жестким диском перекрытий, который образуется тщательной заделкой швов между плитами;

- анкеровкой плит перектытия между собой и стенами;

- перевязкой стеновых фундаментных блоков, перевязкой каменной кладки.

Перевязка - это несовпадение вертикальных швов в смежных рядах кладки.

Анкеровка выполняется так: арматурный стержень диаметром 10-12 мм. (анкер) заводится в монтажную петлю, натягивается и сваривается, другой конец укладывается в стену.

В каркасных зданиях пространственная жесткость достигается устройством:

- многоярусной рамы, образованной пространственным сочетанием колонн, ригелей и перекрытий и представляет собой геометрически неизменяемую систему;

- стенок жесткости, устанавливаемых между колоннами в продольном и поперечном направлении (на каждом этаже);

- плит - распорок (связевых плит), уложенных в междуэтажных перекрытиях (между колоннами)

- стен лестничных клеток и лифтовых шахт, связанных с конструкциями каркаса;

- надежного сопряжения элементов каркаса в стыках и узлах;

- жестким креплением колонн с фундаментом.

Выбор конструктивной схемы влияет на объемно - планировочное решение здания и определяет тип его основных конструкций.

Заключение

В гражданском строительстве применяются все перечисленные конструктивные схемы зданий.

При проектировании промышленных зданий применяют, как правило, каркасную схему. Конструктивными элементами этих зданий являются колонны, подкрановые балки, стропильные балки или фермы, плиты покрытий. Стойки (колонны) и несущие элементы покрытий (балки или фермы) образуют поперечные рамы каркасов, которые в продольном направлении связаны плитами покрытия, подкрановыми балками и связями.

Материалом для конструкций каркаса служит, как правило, сборный железобетон, реже сталь. В малоэтажных зданиях стойки внутреннего каркаса иногда выкладывают из кирпича, в деревянном строительстве каркас выполняют из дерева.

Список использованных источников

каркасный здание конструктивный схема

1. Белиба В.Ю. Архитектура зданий: учебное пособие - Ростов н / Дону: Феникс, 2009 - 365

2. Ю.М. Соловей Основы строительного дела. - М.: Стройиздат, 1989 г. -

Размещено на Allbest.ru