Особенности многоэтажных зданий

Лекция 1.

Особенности многоэтажных зданий

 

1. Общие требования, предъявляемые к многоэтажным зданиям

Многоэтажные — это основной тип зданий при застройке городов и поселков городского типа. В зависимости от административного значения и населенности городов предельная этажность зданий различна. В крупных республиканских центрах она может составлять до 25... 30 этажей — для жилых зданий и выше 30 — для административных.

По назначению многоэтажные здания подразделяют на гражданские и производственные. Многоэтажные гражданские здания — это главным образом жилые дома, здания гостиниц, общежитий, больниц, административные здания и т. п.

Наиболее общие требования к многоэтажным зданиям всех типов — обеспечение огнестойкости и долговечности конструкций. Многоэтажные здания относятся обычно к I, II классам по капитальности. Это означает, что степени огнестойкости и долговечности конструкций гражданских зданий должны быть не ниже П класса; поэтому для зданий выше пяти этажей номенклатура строительных материалов несущего остова ограничена каменными, бетонными, железобетонными материалами. Исключения: в несущих конструкциях покрытий верхних этажей и в некоторых других случаях, особо оговоренных противопожарными нормами, металл можно не защищать.

Требования к долговечности строительных конструкций особенно важно соблюдать для тех производственных зданий, которые могут подвергаться воздействиям агрессивной среды — частой и резкой смене высоких и низких температур, высокой влажности, воздействии блуждающих токов, химических реагентов и т. п. Меры по увеличению долговечности конструкций предусматриваются проектом. К числу таких мер относятся: применение материалов надлежащей стойкости, применение простых архитектурных форм, исключающих скопление агрессивной технологической пыли; увеличение пролетов несущих конструкций для исключения контакта вертикальных опор с источниками тепло- и влаговыделений; применение защитных покрытий конструктивных элементов и др.

Требования целесообразности технических решений применительно к многоэтажным производственным зданиям прежде всего сводятся к возможно большему обеспечению применения унифицированных изделий в конструкциях и к другим мерам, направленным на повышение степени индустриализации строительного производства. Так, если до 50-х годов как проектные решения, так и конструкции производственных зданий были в значительной степени разнообразны и индивидуальны, то современные требования иные. Основные координационные размеры современного производственного здания должны строго соответствовать нормативам, установленным в государственном порядке; это позволяет применять унифицированные узлы и такие решения, которые допускают при необходимости организацию в здании, запроектированном для одного вида производства, другого, родственного технологического процесса.

Требования целесообразности технических решений применительно к жилому строительству сводятся к разумному сочетанию массовой жилой застройки, основанной на применении типовых проектов и изделий с доминирующими в городской застройке акцентными зданиями, возводимыми по индивидуальным проектам. Точно такой же подход к проектированию других типов гражданского строительства: наряду с преобладанием зданий с полносборными конструкциями по каталогам индустриальных изделий, уникальные объекты проектируются индивидуально, что, впрочем, не исключает возможностей применения изделий каталога.

Конструктивные системы несущего остова многоэтажных зданий.

В зависимости от конструктивного выполнения элементов и частей несущего остова определяется конструктивная система здания.

Конструктивная система предполагает определенное размещение несущих элементов в пространстве, способы их сопряжения, обеспечивающие прочность, устойчивость и долговечность несущего остова в целом, а также его отдельных элементов. Пространственная работа системы проявляется в том, что при загружении одного из ее элементов в работу включаются и другие элементы.

Планировочное и архитектурно - художественное решение многоэтажных зданий в большой степени зависит от выбора конструктивной системы.

Несущий остов здания может иметь несколько конструктивных систем в зависимости от расположения вертикальных опор, воспринимающих нагрузки от перекрытий.

Особенность компоновки пространственных конструктивных систем многоэтажных и высотных зданий различного несущего остова состоит:

1) в размещении стен в плане здания и вида сопряжения их с элементами перекрытия и покрытия (для стенового несущего остова);

2) в размещении ригелей в плане здания и сопряжении их с колоннами (для каркасного и смешанного несущего остова);

3) в размещении диафрагм жесткости в плане здания (для всех типов несущего остова);

4) в распределении горизонтальных и вертикальных нагрузок, действующих на здание, между отдельными элементами системы в зависимости от их жесткости, материала кладки и жесткости соединений (для всех типов несущего остова).

 

А - распределенное; Б – сосредоточенное в виде ствола; 1 – несущая поперечная стена; 2 – продольная самонесущая стена, выполняющая функцию диафрагмы жесткости; 3 – плиты перекрытия; 4 – самонесущая внешняя стена; 5 – пространственный элемент из диафрагм жесткости – ствол.

 

Площадь ядра жесткости составляет 15%÷ 25% S (где S– площадь этажа). Обычно стволы выполняют сплошного сечения из монолитного железобетона с толщиной стенки от 200 до 800 мм.

В зависимости от протяженности здания и при сложном очертании его плана здание может одновременно иметь один, два или более ядер жесткости, а также дополнительно отдельные плоские диафрагмы жесткости – пилоны.

 

 

В зависимости от расположения несущих стен в плане здания и условий их опирания ствольно – оболочковая конструктивная система подразделяется на несколько подсистем: с поперечным расположением несущих стен; с продольным размещением несущих стен; с перекрестным расположением несущих стен; с опиранием несущих стен на фундаменты; с опиранием несущих стен на жесткие консоли, расположенные в одном или нескольких уровнях по высоте ствола.

Таким образом, бескаркасный несущий остов многоэтажных зданий может иметь достаточно большое количество конструктивных систем.

Вид конструктивной системы зависит от расположения несущих стен, диафрагм жесткости и условий опирания несущих стен

 

 

Бескаркасные здания ствольно–оболочковой конструктивной системы. А – план; Б – опирание внешних несущих стен на фундамент; В - опирание внешних несущих стен на жесткие консоли; 1 - внешние несущие стены; 2 – ядро жесткости; 3 – внутренние несущие стены; 4 – плиты перекрытия; 5 – жесткие консоли.

 

 

Фрагмент фасадного каркаса.

 

 

Пилоно - каркасная конструктивная система применяется для зданий гражданского назначения с подвешенными этажами (в основном общественных). Подвеска этажей может осуществляться в одном или нескольких уровнях по высоте ствола.

На рисунке приведен несущий остов здания, этажи которого подвешены к системе перекрестных ферм, расположенных в верхней части ствола.

Несущий остов здания с подвешенными этажами. Конструктивная система пилоно – каркасная. 1 –подвески (растянутые вертикальные опоры); 2 – ствол; 3 – опорные перекрестные фермы; 4 – перекрытия; 5 – ранд-ферма; 6 – легкие стены; 7 – ранд-балка.

Таким образом, каркасный несущий остов многоэтажных и высотных зданий может иметь достаточно большое количество конструктивных систем, вид которых зависит от расположения ригелей рам, условий опирания колонн и работы вертикальных несущих элементов.

 

Лекция 1.

Особенности многоэтажных зданий

 

1. Общие требования, предъявляемые к многоэтажным зданиям

Многоэтажные — это основной тип зданий при застройке городов и поселков городского типа. В зависимости от административного значения и населенности городов предельная этажность зданий различна. В крупных республиканских центрах она может составлять до 25... 30 этажей — для жилых зданий и выше 30 — для административных.

По назначению многоэтажные здания подразделяют на гражданские и производственные. Многоэтажные гражданские здания — это главным образом жилые дома, здания гостиниц, общежитий, больниц, административные здания и т. п.

Наиболее общие требования к многоэтажным зданиям всех типов — обеспечение огнестойкости и долговечности конструкций. Многоэтажные здания относятся обычно к I, II классам по капитальности. Это означает, что степени огнестойкости и долговечности конструкций гражданских зданий должны быть не ниже П класса; поэтому для зданий выше пяти этажей номенклатура строительных материалов несущего остова ограничена каменными, бетонными, железобетонными материалами. Исключения: в несущих конструкциях покрытий верхних этажей и в некоторых других случаях, особо оговоренных противопожарными нормами, металл можно не защищать.

Требования к долговечности строительных конструкций особенно важно соблюдать для тех производственных зданий, которые могут подвергаться воздействиям агрессивной среды — частой и резкой смене высоких и низких температур, высокой влажности, воздействии блуждающих токов, химических реагентов и т. п. Меры по увеличению долговечности конструкций предусматриваются проектом. К числу таких мер относятся: применение материалов надлежащей стойкости, применение простых архитектурных форм, исключающих скопление агрессивной технологической пыли; увеличение пролетов несущих конструкций для исключения контакта вертикальных опор с источниками тепло- и влаговыделений; применение защитных покрытий конструктивных элементов и др.

Требования целесообразности технических решений применительно к многоэтажным производственным зданиям прежде всего сводятся к возможно большему обеспечению применения унифицированных изделий в конструкциях и к другим мерам, направленным на повышение степени индустриализации строительного производства. Так, если до 50-х годов как проектные решения, так и конструкции производственных зданий были в значительной степени разнообразны и индивидуальны, то современные требования иные. Основные координационные размеры современного производственного здания должны строго соответствовать нормативам, установленным в государственном порядке; это позволяет применять унифицированные узлы и такие решения, которые допускают при необходимости организацию в здании, запроектированном для одного вида производства, другого, родственного технологического процесса.

Требования целесообразности технических решений применительно к жилому строительству сводятся к разумному сочетанию массовой жилой застройки, основанной на применении типовых проектов и изделий с доминирующими в городской застройке акцентными зданиями, возводимыми по индивидуальным проектам. Точно такой же подход к проектированию других типов гражданского строительства: наряду с преобладанием зданий с полносборными конструкциями по каталогам индустриальных изделий, уникальные объекты проектируются индивидуально, что, впрочем, не исключает возможностей применения изделий каталога.

12Следующая ⇒

Поделиться: