Конструктивные схемы зданий и сооружений. Конструктивный тип здания

Конструктивные схемы зданий и сооружений

Несущие элементы сооружения в комплексе формируют систему. Она носит название остова. Эта система должна обладать достаточной прочностью и обеспечивать пространственную устойчивость и жесткость зданию. При этом ограждающие элементы предназначены для защиты сооружения от атмосферных и прочих физико-химических негативных воздействий. Они также должны обладать достаточными звуко- и теплоизоляционными характеристиками. По виду несущего остова классифицируются конструктивные схемы зданий. Далее в статье рассмотрим их подробнее.

конструктивные схемы зданий

Какими бывают конструктивные схемы зданий?

Сооружение может включать в себя несущие элементы. Речь в этом случае идет о бескаркасных зданиях.

Существует и другой вид сооружений. В них все нагрузки распределяются на систему колонн (стоек). Эти сооружения – каркасные здания – включают в себя также горизонтальные элементы. К ним, в частности, следует относить ригели, прогоны.

Существуют полные и неполные каркасные здания. Конструктивная схема в первом случае предполагает наличие вертикальных элементов и по периметру внешних стен, и внутри сооружения. Во втором случае в строении присутствуют несущие наружные стены и внутренний остов. Его колонны заменяют основные стены внутри.

Такие конструктивные схемы зданий используют при отсутствии существенных динамических нагрузок. Остовы с поперечными и продольными - наружными и внутренними - несущими стенами представлены в виде коробок, в которых пространственная жесткость обеспечивается перекрытиями и вертикальными элементами. Они формируют устойчивые вертикальные и горизонтальные диафрагмы. Жесткость таких остовов зависит от того, насколько надежна связь между перекрытиями и стенами, их прочности.

каркасные здания

Каркасные здания: классификация

Существует разделение в соответствии с характером работ. Конструктивные схемы зданий могут включать в себя балки и столбы, соединенные жесткими узлами. Они формируют продольные и поперечные рамы. Соответственно, такие каркасы называют рамными.

Узлы принимают все горизонтальные и вертикальные нагрузки. Каркасы могут быть связевые. В отличие от предыдущих, узлы таких остовов имеют меньшую жесткость. Поэтому необходимо включение дополнительных связей для принятия горизонтальной нагрузки. В качестве них выступают, как правило, перекрытия, формирующие диафрагмы. Они передают горизонтальные нагрузки на шахты лифтов, железобетонные перегородки, стены на лестничных клетках и прочее. Также в строительной практике применяют и комбинированный тип каркасов – рамно-связевый. Однако этот вариант не так распространен, как прочие. В данном случае в одну сторону ставят рамы, а в другую – связи.

каркасные здания конструктивная схема

Особенности возведения

Достаточно популярны конструктивные схемы гражданских зданий со связевым остовом. В качестве материала для сооружения выступает железобетон и сталь. В малоэтажном строительстве зачастую используется кирпич или древесина. Сегодня достаточно широко распространено возведение сооружений из объемных элементов. В данном случае остов постройки формируется из коробчатых деталей заводского производства. Каркасная технология в целом применяется при сооружении высотных крупнопанельных общественных и жилых зданий.

Одноэтажные постройки

Конструктивные схемы промышленных зданий такого типа включают в себя стальные либо железобетонные колонны. Они совместно с несущими элементами формируют поперечные рамы. Кроме того, в сооружениях применяются разного рода продольные компоненты. К ним, в частности, относят такие элементы, как подкрановые, обвязочные и поперечные рамы, подстропильные фермы, а также разнообразные связи. Последние придают как отдельным компонентам, так и всему каркасу в целом пространственную устойчивость и жесткость.

Между колоннами устанавливается определенное расстояние. Оно называется шагом в продольном направлении и пролетом – в поперечном. Размеры этих расстояний принято именовать сеткой колонн. конструктивные схемы гражданских зданий Каркасные одноэтажные сооружения достаточно распространены в сельскохозяйственном и производственном строительстве.

Такие постройки состоят из стального либо железобетонного каркаса и покрытия и стен. Остов включает в себя вертикальные элементы – колонны и горизонтальные – фермы, балки, ригели.

Первые и вторые компоненты служат для укладки плит покрытия и сооружения кровли. Также на балках и фермах при необходимости монтируют аэрационные и световые фонари. Остов принимает всю внешнюю нагрузку от покрытия и веса его конструкций, испытывает горизонтальное и вертикальное крановое, а также ветряное давление, воздействующее на стены. Для построек сельскохозяйственного назначения используются, как правило, железобетонные элементы. В промышленных зданиях с пролетами от 30 и более метров остов делается комбинированным: фермы используют стальные, а колонны – железобетонные.

Многоэтажные постройки производственного назначения

Такие сооружения широко распространены в приборостроительной, химической, пищевой, электротехнической и аналогичных промышленностях. Остов построек включает в себя ригели и колонны. Они формируют многоярусные рамы, имеющие жесткие узлы.

конструктивные схемы промышленных зданий

Эти элементы располагают поперек строения. В продольном направлении жесткость сооружения обеспечивается за счет стальных связей. Их устанавливают по всем рядам колонн в центре арматурных отсеков. Количество пролетов может быть различным: от 1 до 3-4, а в некоторых случаях и больше. Их размеры 12, 9 и 6 м.

Стропильные балки перекрывают верхние этажи, ширина которых 18 и 12 м. Также для этих целей используются фермы и плиты, аналогичные покрытиям в одноэтажных сооружениях. Высота этажей может быть 3.6-7.2 м с градацией через каждые 0.6 м.

Многоэтажные сооружения жилого назначения

Эти постройки могут быть трех типов: с несущими стенами из кирпича, каркасно- и бескаркасно-панельными. Последние получили особое распространение. Пролеты в каркасах зданий имеют размер 5.6 и 6 м. Расстояние (шаг) колонн вдоль сооружения – 3.2 и 3.6 м. В зависимости от назначения постройки устанавливается высота этажа. Для жилых сооружений и гостиниц – 2.8 м.

fb.ru

Конструктивные схемы зданий - Строительство зданий

Конструктивные схемы зданий

Основными несущими элементами зданий являются фундаменты, стены, отдельные опоры, элементы перекрытий и покрытий, составляющие несущий остов здания. Совокупность элементе несущего остова должна обеспечивать восприятие всех нагрузок, воздействующих на здание, и передачу их на основание, а также пространственную неизменяемость (жесткость) и устойчивость зданий.

По конструктивной схеме несущего остова здания подразделяются на бескаркасные, каркасные и с неполным каркасом. В бескаркасных зданиях основными вертикальными несущими элементами являются стены, в каркасных — отдельные опоры (колонны, столбы), в зданиях с неполным каркасом — и стены и отдельные опоры.

Бескаркасные здания получили широкое распространение в гражданском .одноэтажном, малоэтажном и многоэтажном строительстве. Имеются примеры возведения бескаркасных жилых зданий высотой в 25 этажей. Бескаркасные здания встречаются также в одноэтажном и малоэтажном промышленном строительстве.

Несущий остов таких зданий, состоящий из несущих стен и перекрытий, представляет собой как бы коробку, пространственная жесткость которой создается совместной работой стен и дисков перекрытий.

Рис. 1. Конструктивные схемы бескаркасных зданий: а — с продольными несущими стенами, б — с поперечными несущими стенами, в — с поперечными и продольными несущими стенами

Бескаркасные здания могут возводиться с продольными несущими стенами. Поперечные стены в таких зданиях устраивают только в лестничных клетках, а также в промежутках между ними для придания большей устойчивости продольным стенам и, в тех местах, где должны; проходить дымовые и вентиляционные каналы. Ширина гражданских зданий обычно не превышает целесообразные величины пролетов констструкций перекрытий. В таких зданиях, помимо наружных несущих продольных стен, приходится возводить внутренние несущие продольные, стены.

Гражданские бескаркасные здания часто возводят и с поперечными несущими стенами. В таких зданиях продольные наружные стены являются самонесущими. При возведении таких зданий из сборных железобетонных конструкций (панельных) поперечные несущие стены выполняются из железобетонных панелей, а ограждающие наружные стены — из легких панелей.

Возводятся также бескаркасные здания, где несущими являются как поперечные, так и продольные стены. В таких зданиях панели перекрытий размером на комнату опираются всеми четырьмя сторонами на поперечные и продольные стены.

Здания с неполным каркасом вместо внутренних продольных и внутренних поперечных стен, на которые должны опираться конструкции перекрытий, имеют отдельные опоры в виде столбов или колонн. На колонны в продольном или поперечном направлении укладывают прогоны, служащие опорами для плит перекрытий.

Каркасными в большинстве случаев строят одноэтажные, малоэтажные и многоэтажные промышленные здания, а также многоэтажные гражданские здания. Ряд малоэтажных гражданских зданий возводят также в каркасных конструкциях.

Рис. 2. Конструктивные схемы зданий с неполным каркасом: а — с продольными прогонами, б — с поперечными прогонами; 1 — прогон, 2 — колонна

Несущий остов таких зданий состоит из колонн и горизонтальных ригелей, выполняемых в виде балок или ферм. Колонны и жестко или шарнирно скрепленные с ними ригели образуют рамы. В многоэтажных зданиях ригели иногда располагают в продольном направлении. При применении в многоэтажных зданиях безбалочных перекрытий ригелем рамы является безбалочная плита, жестко связанная с капителями колонн.

Рис. 3. Конструктивные схемы каркасных здачий: а — с самонесущими стенами, б — с несущими навесными стенами

Наружные стены каркасных зданий, выполняющие ограждающие функции, являются самонесущими или ненесущими, навесными. Самонесущие стены в этом случае опираются на фундаменты или фундаментные балки, ненесущие стены в каждом этаже — на бортовые балки или ригели рам (при продольном расположении ригелей), а навесные стены навешиваются на наружные колонны каркаса.

Читать далее:Конструкции лестницОбщие сведения о лестницах и лифтахВорота производственных и складских зданийДвери гражданских и промышленных зданийОкна гражданских и промышленных зданийЗаполнение оконных, дверных и воротных проемовПерегородки из мелкоштучных материаловПерегородки щитовые и каркасныеОбщие сведения о перегородкахКровли из штучных материалов

stroy-server.ru

Конструктивные типы и схемы зданий

Конструктивные типы и схемы зданийКонструктивный тип здания определяется пространственным сочетанием стен, колонн, перекрытий и других несущих элементов, которые образуют его остов.В зависимости от пространственной комбинации несущих элементов различают следующие конструктивные типы зданий:

1. С несущими стенами (бескаркасные), в которых большинство конструктивных элементов совмещает несущие и ограждающие функции;2. Каркасные с четким разделением конструкций по их функциям - несущие и ограждающие. Пространственная система (каркас), состоящая из колонн, балок, ригелей и других элементов, вместе с перекрытиями в данном случае воспринимает все нагрузки, действующие на здание. Помещения от воздействия внешней среды защищаются наружными стенами.3. С неполным каркасом, в которых наряду с внутренним каркасом несущими являются и наружные стены.Конструктивный тип здания характеризуется также определенными материалами и видами основных его строительных элементов (крупных железобетонных блоков, панелей и т.п.).Каждый из рассмотренных выше конструктивных типов зданий в свою очередь может иметь несколько конструктивных схем, которые отличаются особенностями расположения несущих элементов и их взаимосвязью. Для бескаркасных зданий характерны следующие конструктивные схемы:- с продольными несущими стенами, на которые опираются перекрытия;- с поперечными несущими стенами, когда наружные продольные стены, освобожденные от нагрузки перекрытий, являются самонесущими;- совмещенная - с опиранием перекрытий на продольные и поперечные стены.Конструктивные схемы зданий с неполным каркасом могут быть:- с продольным расположением ригелей;- с поперечным расположением ригелей;- безригельными.В этих схемах несущие внутренние стены заменены колоннами и перегородками между ними, что уменьшает расход стеновых материалов. Нагрузки от ригелей и перекрытий воспринимаются также и наружными стенами.

myremdom.ru

Конструктивные схемы и классификация зданий и сооружений

Навигация:Главная → Все категории → Схемы зданий

Конструктивные схемы и классификация зданий и сооружений

В зависимости от вида несущего остова различают две основны конструктивные схемы зданий и сооружений — каркасную и бескар касную.

Каркасные здания и сооружения делят на полнокаркасные (рис. лп и неполнокаркасные (рис. 22). В полнокаркасных зданиях все нагрузки передаются на каркас, т. е. на систему связанных между собой вертикальных колонн и горизонтальных балок (ригелей). В этих зданиях колонны каркаса располагают как по периметру наружных стен, так и внутри здания. Полнокаркасные здания и сооружения проектируют главным образом в случаях, когда имеют место значительные нагрузки (тяжелое технологическое оборудование, мостовые краны). Промышленные здания, как одноэтажные, так и многоэтажные, проектируют преимущественно с полным каркасом.

Рис. 21. Конструктивные схемы каркасных зданий: а — с продольным расположением ригелей; б — то же, с поперечным; в — то же, с перекрестным; г — безригельное решение

В зданиях и сооружениях с неполным каркасом (внутренним) все возникающие в них нагрузки передаются на внутренний каркас и наружные стены. Неполный каркас чаще проектируют для жилых и общественных гражданских зданий. В зданиях с полным и неполным каркасом ригели могут иметь продольное, поперечное или перекрестное расположение.

В бескаркасных зданиях и сооружениях (рис. 23) все нагрузки от перекрытий и крыши воспринимаются стенами. Несущими могут быть стены: наружные и внутренние, продольные и поперечные, а также одновременно продольные и поперечные. Наиболее эффективной конструктивной схемой бескаркасных зданий является схема зданий с внутренними поперечными несущими стенами. Эта схема наиболее распространена в крупнопанельном домостроении.

В зависимости от качественных показателей здания различных конструктивных схем подразделяют на степени или классы. К важнейшим качественным показателям относятся: огнестойкость, долговечность, капитальность. По огнестойкости здания делятся на пять степеней: I, II, III, IV, V. К I, II и III степеням относятся каменные оштукатуренные.

Рис. 22. Конструктивные схемы зданий с неполным каркасом: а — с продольным расположением ригелей; б — то же, с поперечным; в — безригельное решение

Рис. 23. Конструктивные схемы бескаркасных зданий: а — с продольным расположением несущихстен; б — то же, с поперечным; в — смешанная

По долговечности ограждающих конструкций здания подразделяют на три степени: I; II и III. К I степени относятся здания со сроком службы не менее 100 лет, ко II — со сроком службы не менее 50 лет, к III — со сроком службы не менее 20 лет. По капитальности здания делят на четыре класса: I, II, III и IV. К I классу относятся здания, к которым предъявляются повышенные требования, а к IV — здания, удовлетворяющие минимальным требованиям. Капитальность зданий определяется исходя из совокупности требований к огнестойкости, долговечности основных конструктивных элементов, а также эксплуатационных качеств здания (внутренняя отделка, техническое оборудование, планировка).

Для зданий различного назначения установлены разные требования, определяющие их класс. Эти требования изложены в нормах проектирования соответствующих зданий.

Похожие статьи:Опоры зданий и сооружений

Навигация:Главная → Все категории → Схемы зданий

Статьи по теме:

Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум

stroy-spravka.ru

Конструктивные схемы зданий и сооружений

Эффективная эксплуатация зданий, т. е. постоянный квалифицированный уход за ними, периодическая оценка их технического состояния (диагностика повреждений) и предупреждение начала развития повреждений, своевременное проведение профилактического и восстановительного ремонтов возможны только при знании конструкций сооружения, особенностей его устройства и работы, эксплуатационных требований и степени их фактического удовлетворения, умении выявить уязвимые места, с которых возможно начало развития повреждений, и др. Именно поэтому работники эксплуатационной службы должны тщательно изучать проект здания; если же оно строится, то в ходе строительства они контролируют качество выполнения всех работ, изучают полученные от строителей исполнительные чертежи и инструкцию по эксплуатации здания, ведут на каждом сооружении паспорт, журнал учета технического состояния (ЖТС) и другие документы, необходимые в процессе эксплуатации зданий и сооружений.

Несмотря на большие отличия зданий различного назначения, обусловленные происходящими в них процессами, все они состоят из ограниченного числа конструктивных элементов, выполняющих в любых сооружениях одни и те же функции. Это основания, фундаменты, стены или каркас, крыша или покрытие, перекрытия, перегородки, лестницы, а также наружные элементы —- входные площадки, балконы, световые галереи или приямки у окон подвалов и др. Конструктивные схемы зданий различного назначения также являются общими: одно-, двух-, трех- и многопролетные. Однако их конкретное конструктивное осуществление может быть отличным в гражданских и производственных зданиях, что вызывается их размерами в плане и по высоте, нагрузками и др.

Сочетание основных несущих элементов фундаментов, стен, опор, ригелей, перекрытий и покрытий можно свести в четыре основных конструктивных схемы (рис. 1.2):

с продольными несущими стенами;

с поперечными несущими стенами или смешанная— с продольными и поперечными стенами; с полным каркасом— каркасная; с неполным каркасом.

Рис. 1.2. Конструктивные схемы зданийа — с продольными несущими стенами; б — с поперечными несущими стенами; и — с общим каркасом; г — с внутренним несущим каркасом

В конструктивной схеме с продольным несущими стенами нагрузки от крыши и перекрытий на фундаменты и основания передают продольные стены. Они являются определяющими конструктивными элементами в обеспечении устойчивости здания, которая дополняется жесткостью и надежной связью с их перекрытиями, при заанкеривании перекрытий в стены, а также связью продольных стен с лестничными клетками, с внутренними связевыми стенами. Толщина и свободная длина стен определяются расчетом прочности, устойчивости и теплозащитных качеств. Число продольных стен может быть от двух до четырех и более в зависимости от назначения и планировки здания. Стены могут быть кирпичными, блочными, крупнопанельными, причем высота зданий с таким остовом не должна превышать девяти этажей.

При конструктивной схеме здания с поперечными несущими стенами пространственную жесткость и нагрузки от вышележащих частей на фундамент и основание передают поперечные внутренние стены, усиленные в случае необходимости увеличения жесткости и устойчивости перекрытиями, лестничными клетками, наружными продольными стенами. Главное преимущество такой схемы в том, что внутренние несущие стены, в отличие от наружных, не должны обладать теплозащитными качествами и поэтому могут быть возведены из высокопрочного материала, например железобетона, при малом его расходе. При этом продольные наружные стены как ненесущие могут быть выполнены только для обеспечения теплозащиты, т. е. из малопрочного теплоизоляционного материала, что также весьма целесообразно. При такой схеме лишь торцевые стены выполняют несущие и ограждающие функции. Схема с поперечными несущими стенами принимается при проектировании как малоэтажных, так и зданий повышенной этажности. Чем больше этажность, тем меньше должен быть шаг поперечных стен, придающих устойчивость всему зданию.

На практике часто осуществляется смешанная конструктивная схема, в которой несущими являются как продольные, так и поперечные стены.

Каркасная схема (рис. 1.2, в) представляет собой систему, состоящую из фундаментов, колонн, горизонтальных элементов — ригелей, балок, перекрытий и связей жесткости. Пространственная жесткость здания с такой схемой определяется либо жесткой связью вертикальных и горизонтальных элементов, либо установкой специальных элементов связи, воспринимающих горизонтальные нагрузки, действующие на здание.

Главное преимущество каркасной схемы состоит в том, что каркас воспринимает все виды нагрузок, а стены выполняют лишь функции ограждения, что позволяет рационально использовать для них наиболее эффективные строительные материалы: для каркаса — металл или железобетон, для стен — материалы с высокими теплозащитными качествами, например легкий бетон, слоистые конструкции.

Каркасная схема широко применяется в производственных зданиях с большими пролетами и значительными крановыми нагрузками. Здания повышенной этажности жилого и служебного назначения также возводятся каркасными; их конструктивные элементы могут быть полностью унифицированы, что обеспечивает высокую индустриальность их возведения.В зданиях с каркасной схемой можно легко менять внутреннюю планировку путем перестановки перегородок, что намного продлевает моральную долговечность таких зданий.

Широко применяется также схема с неполным, или внутренним каркасом (рис. 1.2,г), который представляет собой систему, состоящую из фундаментов, продольных наружных стен, одного или нескольких продольных рядов внутренних колонн, связанных ригелями, перекрытиями и покрытием. Пространственная жесткость и устойчивость такой схемы обеспечивается жесткой связью колонн с фундаментами, поперечными стенами связи, лестничными клетками, перекрытиями и покрытием.В зданиях с неполным или внутренним каркасом планировка в значительной мере может быть достигнута посредством легких перегородок, которые при необходимости могут быть переставлены соответственно новому назначению здания, т. е. здания с такой схемой модернизируются с меньшими затратами, чем здания с несущими продольными и поперечными стенами.Конструктивные схемы и типы несущих конструкций заглубленных сооружений приведены на рис. 1.3.

Рис 1.3. Конструктивные схемы заглубленных сооружений (а) и их конструкции: сборные (6), сборно-монолитные (в) и монолитные (г) 1 — наружная гидроизоляция

При проектировании зданий, в частности при выборе их несущей конструктивной схемы, исследуют все факторы, характеризующие строительство объекта: назначение и размеры здания в плане и по высоте, возможности производственной базы, климатические, гидрогеологические и другие (в том числе и долговечность) факторы, а также возможности модернизации при изменении технологического процесса.

Общим требованием к упомянутым трем типам зданий и сооружений при использовании любой из указанных выше несущих конструктивных схем является максимальное внедрение заводских методов домостроения. Каждая из таких схем допускает высокую степень индустриальности и может быть полностью реализована при строительстве любого из трех типов сооружений. Строительство по индивидуальным проектам ведется только в порядке исключения.

ПРОДОЛЖЕНИЕ >>>