Что определяет конструктивную систему

Основные конструктивные системы зданий

Выбор конструктивной системы, а значит и вертикальных несущих конструкций, характера распределения горизонтальных нагрузок и воздействий между ними – один из основных вопросов при компоновке конструктивной системы. Конструктивная система оказывает влияние на планировочное решение, архитектурную композицию и экономичность проекта. В свою очередь на выбор системы оказывают влияние типологические особенности проектируемого здания, его этажность и инженерно-геологические условия участка строительства.

Каркасная системас пространственным рамным, рамно-связевым или связевым по расчетной схеме каркасом – основа проектирования массовых и уникальных жилых и общественных зданий различного назначения и этажности, несмотря на то, что они уступают бескаркасной конструктивной системе по показателям трудоемкости и сроков возведения. Предпочтение, оказываемое каркасным системам, связано с функциональными требованиями к гибкости объемно-планировочных решений и возможности и необходимости их многократных перепланировок в процессе эксплуатации. В свете этих требований компоновочные преимущества каркасной системы перед бескаркасной безусловны. Каркасная система также является основой строительства промышленных зданий. Кроме того, каркасная система практически не имеет ограничений по этажности. Таким образом, по комплексу названных характеристических особенностей, в особенности по широкому спектру функционального использования каркасная система может быть определена как универсальная. Материалом каркаса может быть дерево, железобетон или металл.

В каркасной системе единственным по типу вертикальным несущим элементом является колонна, наружные стеновые ограждения никогда не выполняют несущих функций и могут быть самонесущими или навесными.

Стеновая (бескаркасная) – основа проектирования жилых домов различной этажности и назначения (квартирные дома, общежития, гостиницы, пансионаты) и для разных инженерно-геологических условий. Выбор этой системы связан с относительной стабильностью объемно-планировочных решений и их технико-экономическими преимуществами, благодаря чему расширяется применение бескаркасной системы для массовых типов общественных зданий (детские дошкольные учреждения, школы, поликлиники и др.). Предельной для стеновой системы в настоящее время считается высота в 30 этажей. В зависимости от этажности здания наряду с несущими стенами (основной и единственный тип вертикальной несущей конструкции) в здании могут присутствовать также самонесущие (при высоте менее шести этажей) и/или навесные (при любой этажности) стены. Материалом несущих стен может быть дерево, бетон в монолитном или сборном исполнении или камень.

Объемно-блочная система (столбчатая)– здание в виде группы отдельныхнесущих столбовиз установленных друг на друга железобетонных объемных блоков (единственный по типу несущий элемент) применяется при проектировании жилых зданий различных типов высотой до 16 этажей в обычных и сложных грунтовых условиях. Столбы соединяют друг с другом жесткими и гибкими связями. Главное экономическое преимущество объемно-блочных зданий – сокращение затрат труда и времени на постройке.

Наиболее целесообразны компактные в плане многоэтажные здания ствольной системы в сейсмостойком строительстве, а также в условиях неравномерных деформаций основания (на просадочных грунтах, над горными выработками и др.).

Оболочковая система (периферийная) характеризуется наличием единственной вертикальной несущей конструкции – наружной оболочки стен. Других внутренних несущих конструкций в системе нет. Система присуща уникальным высотным (более 40 этажей) зданиям, поскольку обеспечивает существенное увеличение жесткости сооружения. Система обеспечивает также свободу планировочных решений, что позволяет ее широко применять для жилых и общественных зданий; чаще всего такие здания многофункциональны. Оболочковая конструкция может совмещать несущие и ограждающие функции или дополняться наружными ограждающими конструкциями.

В практике строительства наряду с основными широко используют комбинированные конструктивные системы, основанные на применении двух или трех видов вертикальных несущих конструкций: каркасно-стеновую (колонны и стены), каркасно-объемно-блочную (колонны и объемные блоки), ствольно-оболочковую (стволы и оболочки наружных стен), каркасно-ствольно-оболочковую (колонны, стволы и оболочки) и др.

Источник

Факторы, определяющие выбор конструктивной системы здания. Конструктивные системы зданий, их виды, область применения.

Конструктивная система – сочетание взаимосвязанных конструкций элементов зданий, которые придают ему прочность и устойчивость. Конструктивные системы могут быть:

Конструктивная схема – один из вариантов конструктивной системы, по расположению в пространстве несущих конструкций (несущий остов). Например, конструктивная система – бескаркасная, конструктивная схема – стоечно-балочная.

Существуют три конструктивные схемы, в основе которых лежит стоечно-балочная система (сводчатая, арочная, подвесная) с несущими наружными и внутренними стенами.

Конструктивные схемы подразделяются: рамная, рамно-связевая, связевая.

Рамная – это схема, при которой конструкции жестко соединены во всех направлениях. Такая схема не требует дополнений (монолитные конструкции).

Рамно-связевая – между элементами рам появляются шарнирные соединения, требуется доп. обеспечение жесткости – диафрагмы жесткости вертикальные или горизонтальные (сборно-монолитная).

Строительная система – это комплексная характеристика, отражающая и констр. систему и материал осн. конструкций (каркасно-панельные, крупнопанельные здания).

Факторы, определяющие выбор конструктивной системы здания:

1) Объемно-планировочное решение здания

3) Инж. геологические и гидрологические условия

4) Сейсмичность района

5) Уровень развитости местной базы строит. индустрии (кирп. заводы, ЖБИ)

6) Климатические условия

7) Экономический фактор

8) Эстетический фактор

а- конструктивной схемой с продольными несущими стенами,

Гор.констр. мас­совых капитальных гр. зд., однотипны и обычно представляют собой железобетонный диск.

Верт. несущие констр. раз­нообразны: стержневые (стойки каркаса), плоскостные (стены, диафрагмы), объёмно-пространственные элементы высотой в этаж (объемные блоки), внутр. объемно-пространственные полые стержни на высоту здания – стволы жесткости, объем­но-пространственные внешние несущие констр. на высоту здания в виде тонкостенной оболочки замкнутого сечения.

Широко применяют комбинированные констр. системы: с неполным карка­сом, каркасно-связевая с вертикальными свя­зями в виде стенок жесткости (каркасно-диафрагмовая), каркасно-ствольная, каркасно-объемно-блочная, объемно-блочно-стеновая, ствольно-стеновая, стволько-оболочковая, каркасно-оболочковая и др.

Помимо основных типообразующих признаков, существуют дополнительные классификационные признаки внутри каждой из конструктивных систем. Так, например, в зависимости от расположения несущих стен в бескаркасных зданиях различают перекрестно-стеновой, поперечно-стеновой и продольно-стеновой варианты конструктивной системы.

В семействе каркасных конструктивных систем в зависимости от расположения ригелей различают : с продольным, поперечным или безригельным каркасом.

Продолжение 1. Технико-экономические показатели объемно-планировочных решений зданий и генеральных планов

Эффективность проектного решение зависит прежде всего от принятого объемно-планировочного решения здания. Решения с более удачной объемно-планировочной структурой имеют как правило, лучшие конструктивные и друге показатели. Поэтому выбор планировочной структуры является первым и самым ответственным этапом разработки проекта.

Уровень детализации решения не всегда позволяет ис­пользовать достоверные стоимостные показатели, особенно когда это касается архитектурно-строительной части проекта. В связи с этим особую роль приобретает достижение эффективных значении натуральных технико-экономических показате­лей. Именно они являются инструментом, с помощью которо­го на каждом этане работы архитектор сверяет свои предложения с базовым вариантом»

Для обеспечения сопоставимости все технико-экономи­ческие показатели по вариантам следует относить на еди­ную расчетную единицу измерения.

Генеральные планы производственного назначения

Источник

Что такое конструктивная система? Какие конструктивные системы используют в практике проектирования зданий и сооружений?

Конструктивная система – совокупность вертикальных и горизонтальных несущих конструкций здания, обеспечивающая его прочность, жесткость и устойчивость.

По виду вертикальной несущей конструкции:

1. Бескаркасная (с несущими стенами) – одна из наиболее распространенных в жилищном строительстве. Используется при возведении зданий до 17 этажей.

2. Каркасная (с пространственным рамным каркасом) – применяется в строительстве как в строительстве промышленных, так и гражданских одно- и многоэтажных зданий (9 этажей и более).

3. Объемно-блочная (в виде установленных друг на друга объемных блоков) – для жилых зданий высотой до 12 этажей в обычных и сложных грунтовых условиях.

4. Ствольная (опирание перекрытий осуществляется на «ядро жесткости» – стволы жесткости закрытого или открытого сечения (обычно размещается лестнично-лифтовый узел) на всю высоту здания, обычно в геометрическом центре плана) – в зданиях высотой более 16 этажей. Наиболее целесообразно применение для компактных в плане многоэтажных зданий (особенно в сейсмостойком строительстве, а также в условиях неравномерных деформаций основания – лессово-просадочных грунтах, над горными выработками и т.п.).

5. Оболочковая система (в виде периферийной тонкостенной оболочки замкнутого сечения) – присуща уникальным высотным зданиям.

Что такое конструктивная схема? Основные виды конструктивных схем?

Конструктивная схема – вариант конструктивной системы по признакам состава и размещения в пространстве основных несущих конструкций (продольному, поперечному, смешанному, каркасному и т.п.).

Схемы бескаркасного домостроения:

1. С продольным расположением несущих стен, на которые опираются межэтажные перекрытия.

2. С поперечным расположением несущих стен (наружные стены, за исключением торцевых – самонесущие).

3. Перекрестная – опирание плит перекрытия по контуру на четыре стены – продольные и поперечные.

Схемы каркасного домостроения:

1. С продольным расположением ригелей.

2. С поперечным расположением ригелей.

3. С перекрестным расположением ригелей.

4. Безригельные – капители и плиты-капители.

Также стоит отметить конструктивную схему с неполным каркасом – наряду с внутренним каркасом несущими являются и наружные стены.

Проиллюстрируйте основные правила привязки несущих и самонесущих стен в жилых бескаркасных зданиях.

Привязку несущих стен к координационным осям принимают в зависимости от их конструкции и расположения в здании.

Геометрическая ось внутренних несущих стен должна совмещаться с координационной осью (черт. 9а); асимметричное расположение стены по отношению к координационной оси допускается в случаях, когда это целесообразно для массового применения унифицированных строительных изделий, например, элементов лестниц и перекрытий.

Внутренняя координационная плоскость наружных несущих стен должна смещаться внутрь здания на расстояние от координационной оси (черт. 9б, в), равное половине координационного размера толщины параллельной внутренней несущей стены /2 или кратное М, М или М. При опоре плит перекрытий на всю толщину несущей стены допускается совмещение наружной координационной плоскости стен с координационной осью (черт. 9г).

При стенах из немодульного кирпича и камня допускается размер привязки корректировать в целях применения типоразмеров плит перекрытий, элементов лестниц, окон, дверей и других элементов, применяемых при иных конструктивных системах зданий и устанавливаемых в соответствии с модульной системой.

1. Размеры привязок указаны от координационных осей до координационных плоскостей элементов.

2. Наружная плоскость наружных стен находится с левой стороны каждого изображения.

Внутренняя координационная плоскость наружных самонесущих и навесных стен должна совмещаться с координационной осью (черт. 9д) или смещаться на размер с учетом привязки несущих конструкций в плане и особенностей примыкания стен к вертикальным несущим конструкциям или перекрытиям (черт. 9е).

Источник

Конструктивные схемы и системы зданий

Конструктивная система представляет собой взаимосвязанную совокупность вертикальных и горизонтальных несущих конструкций здания, которые совместно обеспечивают его прочность, жесткость и устойчивость. По виду вертикальной несущей конструкции различают пять основных и семь комбинированных конструктивных систем, которые можно представить так:

Конструктивные схемы зданий

Несущие конструкции зда­ния (фундаменты, стены, колонны, перекрытия) образуют не­сущий остов здания. По расположению несущих элементов остова различают следующие конструктивные типы зданий:

— бескаркасный (с несущими стенами), представляет со­бой жесткую и устойчивую коробку из взаимосвязанных стен и перекрытий

Наружные и внутренние стены здания воспринимают нагрузки от междуэтажных перекрытий и покры­тия. Этот конструктивный тип зданий широко распространен при возведении общественных зданий.
— каркасный представляет собой пространственную си­стему (рис. 3.8), образованную колоннами, подкрановыми балками, стропильными и подстропильными фермами или же ко­лоннами, ригелями и плитами междуэтажных перекрытий и по­крытий. Воспринимает все нагрузки, действующие на здание.

Каждый конструктивный тип здания имеет несколько кон­структивных схем.
Каркасные здания различают по следующим признакам:
по материалу—на железобетонный (монолитный, сборный, сборно-монолитный) и металлический каркас;
по характеру уст­ройства ригелей—с продольным, поперечным, перекрестным расположением ригелей и непосредственным опиранием пере­крытий на колонны (безригельное решение);
по особенностям сопряжения элементов в узлах — на монолитные и сварные.

КОНСТРУКТИВНЫЕ СИСТЕМЫ

СТЕНОВАЯ, КАРКАСНАЯ, ОБЪЕМНО-БЛОЧНАЯ, СТВОЛЬНАЯ, ОБОЛОЧКОВАЯ

КОМБИНИРОВАННЫЕ, КАРКАСНЫЕ, КАРКАСНО-СТЕНОВАЯ, КАРКАСНО-БЛОЧНАЯ, КАРКАСНО-СТВОЛЬНАЯ, КАРКАСНО-ОБОЛОЧКОВАЯ, БЕСКАРКАСНЫЕ

БЛОЧНО-СТЕНОВАЯ, СТВОЛЬНО-СТЕНОВАЯ, СТВОЛЬНО-ОБОЛОЧКОВАЯ

Конструктивная схема представляет собой вариант конструктивной системы по признакам состава и размещения в пространстве основных несущих конструкций (продольному, поперечному, смешанному, каркасному).

Для бескаркасных типов зданий характерны следующие схемы: с продольным расположением несущих стен (на них опираются междуэтажные перекрытия); с поперечным расположением несущих стен (наружные стены, за исключением торцовых – самонесущие, на них не передаются нагрузки от перекрытий); перекрёстная – с опиранием плит перекрытия (по контуру, т.е. опирание на четыре стороны) на продольные и поперечные стены.

Для каркасного типа зданий используются следующие схемы: с продольным расположением ригелей; с поперечным расположением ригелей; с перекрёстным расположением ригелей; безригельные.

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

7.Общие сведения о фундаментах.

Классификация фундаментов по: материалу, конструктивным типам, методу возведения, глубине заложения, характеру работы конструкции.

Фундамент — нижняя (подземная) часть здания, предназначенная для принятия нагрузок от надземных конструктивных элементов (в том числе и собственного веса) и передачи этих нагрузок на основание.

—по конструктивному решению

Подразделяются на ленточные (в виде непрерывных подземных стен или железобетонных перекрестных балок, столбчатые, устраиваемые под стены и колонны; сплошные – безбалочные и ребристые; свайные.

—по характеру статической работы

Под действием нагрузки фундаменты различают: жесткие, работающие только на сжатие, и гибкие, работающие преимущественно на изгиб. К первому виду относят все фундаменты, кроме железобетонных. Гибкие железобетонные фундаменты способны воспринимать растягивающие усилия.

-по материалу

В настоящее время предпочтение отдают бетонным и железобетонным фундаментам

-по заглублению в грунт

Различают фундаменты мелкого заложения (менее 5 м) и глубокого (более 5 м). Минимальную глубину заложения фундаментов для отапливаемых зданий принимают под наружные стены не менее глубины промерзания плюс 100-200 мм и не менее 0,7 м; под внутренние стены не менее 0, 5 м.

—по способу возведения

Фундаменты бывают сборными и монолитными

8. Ленточные фундаменты. Отдельностоящие фундаменты. Конструкция фундаментов из сборного и монолитного железобетона, бетона, бутобетона.

Ле?нточный фундамент представляет собой замкнутый контур (ленту) – полосу из железобетона, укладываемую под всеми несущими стенами здания и распределяющую вес здания по всему своему периметру. Таким образом, оказывая сопротивление силам выпучивания почвы, избегая проседания и перекоса здания.

По конструктивным особенностям ленточные фундаменты бывают:

монолитные, которые выполняются непосредственно на строительной площадке;

В зависимости от величины нагрузки различают мелкозаглубленный и заглубленный ленточный фундамент. Мелкозаглубленный и заглубленный ленточный монолитный фундамент представляют собой горизонтальную жесткую железобетонную раму, которая идёт по всему периметру здания, что обеспечивает устойчивость дома в условиях слабопучинистых и пучинистых грунтов. При этом достигается рациональное соотношение «прочность – экономичность». Затраты бюджета на такой фундамент составляют 15-18%. от стоимости всего строительства.

Отдельностоящие (столбчатые) фундаменты возводят подколонны и столбы. В массовом строительстве нашли широкое применение сборные бетонные и железобетонные отдельностоящие фундаменты. В индивидуальных проектах применяют монолитные бетонные и железобетонные отдельностоящие фундаменты. В малоэтажных деревянных и кирпичных зданиях находят применение деревянные и каменные столбчатые фундаменты. Сборные бетонные отдельностоящие фундаменты проектируют из элементов заводского изготовления : плит фундаментов под колонны (ФП) или фундаментных блоков (Ф), подколонников (КН), башмаков под колонны (БК), траверс (ФТ или ТС) и фундаментных балок (БФ). Элементы монтируют на цементном растворе. В зависимости от нагрузки под колонну устанавливают фундаментную плиту расчетной площади (при необходимости несколько). На плиту устанавливают подколонник или башмак стаканного типа. При установке нескольких плит их объединяют траверсой. Для устройства самонесущих стен устанавливают фундаментные балки, передающие нагрузки от стен на отдельностоящие фундаменты. Колонны можно крепить к траверсам или подколенникам или устанавливать в башмаки.

При строительстве монолитного ленточного фундамента используется опалубка, устанавливаемая в вырытый котлован. Если фундамент железобетонный, то перед заливкой бетоном по всему периметру ставятся сваренные или связанные между собой горячекатаная арматура периодического сечения, это позволяет увеличить прочность конструкции при растягивающих нагрузках на пучинистых грунтах. Бетон заливают ровным слоем по всему периметру фундамента и уплотняют трамбованием.

Кирпичные фундаменты по долговечности и скорости возведения уступают монолитным. Кладут такой фундамент из рядового полнотелого красного влагостойкого кирпича.

Растворы, применяемые при кладке кирпича, подбирают в зависимости от расчетной нагрузки на фундамент и грунтовых условий.

Бутобетонный фундамент возводится из смеси раствора и бутовых камней мелкого и среднего размеров. При строительстве фундамента обязательно используется опалубка. Технология кладки заключается в чередовании операций по укладыванию слоев бутового камня, их уплотнению, проливанию между ними связующего бетона на мелком заполнителе (щебень, мелкий гравий, песок).

Источник

Тема: Конструктивные системы и схемы.

1.Конструктивные системы. Понятие конструктивная система включает общую конструктивно-статическую характеристику сооружения, вне зависимости от способа его возведения и вида используемых материалов –

это сочетание взаимосвязанных несущих конструкций, придающих зданию необходимую прочность, жесткость и устойчивость.

Конструктивные системы гражданских зданий отличается большим разнообразием и определяется назначением здания и его этажностью. При выборе конструктивной системы проектировщик устанавливает статическое назначение каждого элемента, строительная же система связана с выбором материала и способами возведения несущих конструкции.

Конструктивные элементы, из которых состоит жилое или общественное здание, в зависимости от их назначения разделяют на две основные группы –несущие и ограждающие. Несущие – конструкции в совокупности образуют пространственную систему, которую называют несущим остовом здания Эти конструкции воспринимают нагрузки от массы находящихся в здании людей, оборудования, от других частей здания, опирающихся на них (фундаментов, стен, отдельных опор, перекрытий и покрытий), а также от атмосферных воздействий – ветра, снега и др.

Ограждающие- конструкции зданий отделяют помещения от внешней среды или одни помещения от других. К ним относят наружные и внутренние стены, перекрытия и полы, перегородки, перекрытия и кровли, фонари, окна и двери. Ограждающие конструкции должны обладать стойкостью против атмосферных и других физико-химических воздействий, а также надежными теплоизоляционными и звукоизоляционными свойствами.

При выборе конструктивной системы важное значение имеют несущие конструкции, состоящие из взаимосвязанных вертикальных и горизонтальных элементов здания.

Горизонтальные конструкции воспринимают горизонтальные и вертикальные воздействия и нагрузки и передают их различным вертикальным несущим конструкциям (стойкам каркаса, стенам, объемным блокам). В зависимости от вида таких конструкций наиболее часто применяют каркасную, бескаркасную, объемно-блочную, ствольную и оболочковую конструктивные системы зданий. Существуют также различные комбинированные конструктивные системы.

2. Конструктивные схемы. Планировочное решение жилого здания во многом зависит от его конструктивной схемы, применяемых строительных материалов и методов строительства. Выбор той или иной схемы зависит от этажности здания, объемно-планировочной структуры, вида строительных материалов, базы строительной индустрии и др.

Обычно на начальном этапе проектирования конструктивную схему здания принимают, руководствуясь составом и взаимным размещением в пространстве его вертикальных несущих конструкций (продольных, поперечных и др.) При этом учитывают различные требования (объемно- планировочные, конструктивные, технологические). Здания проектируют как по каркасным, так и по бескаркасным схемам.

В комбинированном рамно-связевом каркасе в одном направлении применяют рамы, а в другом – связи. При этой схеме возможны варианты – каркасно-ствольная, оболочковая и др.

В каркасных решениях принимают схемы с поперечными или продольными ригелями, а также безригельные. Большое распространение получили панельные бескаркасные жилье здания, при проектировании которых возможно использование ряда схем.

Стены могут быть несущими, когда они, кроме собственной массы, воспринимают нагрузку от других частей здания (перекрытый, покрытый), самонесущими, если они несут нагрузку только от массы одного этажа и передают ее поэтажно на другие элементы здания. При поперечных несущих стенах наружные продольные стены являются только теплозащитными и могут быть самонесущими и навесными.

Нижние панели передают нагрузку непосредственно на фундамент. Навесные панели можно опирать непосредственно на панели перекрытий, навешивать на несущие стены или крепить к колоннам каркаса. При схеме с неполным каркасом (без наружного ряда колонн) применяют несущие панели, которые передают нагрузки не только от вышележащих панелей, но и от перекрытий.

Панельные бескаркасные здания бывают с поперечными несущими стены или крепить к колоннам каркаса. При схеме с неполным каркасом (без наружного ряда колон) применяют несущие панели, которые передают нагрузки не только от вышележащих панелей, но и от перекрытий.

Преимущество малого и большого шагов обеспечивает система со смешанными шагами.

Особенности конструктивных решений общественных зданий. Многообразие типов общественных зданий диктует необходимость применения различных конструктивных схем и систем. Наибольшее применение в этих зданиях нашел железобетонный каркас, обеспечивающий свободное внутреннее пространство и возможность размещения витражей, окон и различных проемов.

Источник